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원자로건물 손상에 따른 누설률 평가 기술

문서에서 원자력 안전연구 기술수목 보고서 (페이지 142-145)

누설 정도를 주기적으로 실험적 평가를 수행하기 위한 연구체 착수하였으 며 장기적으로 수행 예정임.

미래동향 예측

원전의 가동기간이 증가함에 따라 열화에 의한 누설확률이 증가하게 되며 이에따라 중대사고대책법에 따른 방사성물질의 누설량을 정량적으로 평가 할 것을 요구할 것으로 예상됨.

원자로건물의 건설 당시의 시공불량이나 가동기간의 증가에 따른 부식, 프 리스트레스 손실 등의 열화요인이 지속적으로 발생할 것으로 예측되고 있 는 바 현재 상태를 고려한 원자로건물의 건전성 및 사고시 내부 방사성물질 의 외부누출 가능성을 평가하고 방지하기 위한 기술의 개발이 반드시 필요 할 것으로 예상됨.

기술개발 수행체계

원자로건물의 CLP 부식이나 공극의 현황 및 이들의 보수에 따른 영향을 반 영하여 평가할 수 있는 체계 필요.

해체 원자로를 활용한 장기가동 원전 콘크리트의 재료특성을 실험적으로 평가하여 열화에 의한 콘크리트 재료특성 변화를 반영한 원자로건물의 구 조적 건전성 평가

현재 프랑스에서 진행되고 있는 격납건물 장기 거동특성 시험 등에 적극 참 여하여 축소규모 원자로건물에서의 운영기간 증가에 따른 누설률 등의 실 측자료를 확보하여 연구에 활용

산⦁학⦁연 공동연구체계 구축을 통한 효율적 연구수행을 도모하고 국제공 동연구 등을 통한 신기술의 획득 및 전파

세부기술의 구성 및 주요 내용

항목 주요 내용 개발대상 핵심 요소기술

Ÿ 원자로건물 콘크리트 미세균열 해석 기술

Ÿ 국내 원전 콘크리트 구조물의 열화요인 및 열화현황 분석

Ÿ 장기가동에 따른 콘크리트 구조물의 재료특성 평가

Ÿ 원자로건물 콘크리트 미세균열 모델링 및 누설 해석

Ÿ 관통부 정밀 모델링 및 해석 평가

Ÿ 열화콘크리트 재료특성 평가기술

Ÿ 미세균열 수치해석 기술 Ÿ 누설 취약부 상세 모델링

기법 및 해석기술

Ÿ 균열부/관통부 누설량 분석 및

Ÿ 균열부/관통부 누설률 해석평가 및 실증

Ÿ 누설 취약부위 성능평가 실험기술

1.4.4 중대사고관리 최적화 가. 기술 개요

이슈 및 문제점

2015년 IAEA의 비엔나 선언을 이행하기 위해 중대사고 관리 및 대처능력 향상을 위한 노력을 기울이고 있음. 특히 다수기 부지가 인구 밀집지역에 가까이 있는 국내 원전 특성을 고려하면, 중대사고 시 대량 방사성 물질 방 출을 배제하는 수준의 중대사고 관리 및 대처 능력을 확보하는 것이 원자력 안전의 최우선 과제가 되었음.

2016년 원자력안전법의 개정으로 「사고관리 범위 및 사고관리능력 평가의 세부기준에 관한 규정(원자력안전위원회 고시 제2017-34호, 2017.12.26.)」

에 따라 중대사고 완화능력 평가(제7조)를 통해 중대사고 시 방사성물질의 대량방출을 방지하기 위한 원자로건물의 건전성을 확인하도록 법제화 함.

또한 동 고시 제9조를 통해 부지 인근 주민의 발전용원자로시설 사고로 인 한 초기사망 위험도 및 암 사망 위험도가 각각의 전체 위험도의 0.1% 이하 이거나 또는 그에 상응하는 성능목표치를 만족하며, 방사성핵종 Cs-137의 방출량이 100 TBq을 초과하는 사고 발생 빈도의 합이 1.0×10-6/년 미만이 되도록 중대사고 예방 및 완화능력을 확보할 것을 사업자에게 요구함.

이에 따라 한수원은 전 원전을 대상으로 「사고관리계획서 작성방법에 관 한 규정(원자력안전위원회 고시 제2017-35호, 2017.12.26.)」에 의거하여 극 한재해 완화지침서(제11조), 중대사고 관리지침서(제12조)를 포함하는 사고 관리계획서를 작성 중에 있음.

핵테러, 자연재해 등 다양한 원인으로 중대사고 발생 시에 원전 시설 외부로

실증 기술

Ÿ CLP부식 및 공극 누설률 영향 평가 및 실증

Ÿ 격납건물 누설률 한계상태 평가

Ÿ 균열부위 누설률 지수 정량화

Ÿ 콘크리트 구조물의 한계상태 평가기술

Ÿ 원자로건물 누설률 한계상태 및 취약도 평가 기술

Ÿ 중대사고 발생시 극한 내압에 따른 원자로건물의 누설률 정량적 평가 Ÿ 열화특성을 반영한 원자로건물의 극한

내압 취약도 평가기술

Ÿ 3차원 원자로건물 누설률 평가 모델 개발

Ÿ 중대사고 원자로건물 누설률 한계상태 정의 Ÿ 중대사고 원자로건물 취약도 평가체계 구축

방사성물질 누출 시에 작업자의 접근이 쉽지 않고, 정확한 누출 부위를 파악 한 후 신속한 조치를 수행하기가 어려움. 이로 인해 2차 피해 및 경제적 손 실이 발생할 수 있음.

원전 시설 외부로 방사성물질이 누출하는 경우에는 신속하게 대처할 방안 들이 현재로선 없어서 사고 발생 시에 피해 확산의 우려가 있음.

기술개발 필요성

KINS는 최근 NUREG-1465에 의한 표준방사선원항에 의거한 사고관리계획 서 안전심사지침을 수립 중이나, 향후 미국 등 국제적인 추세에 따라 국내 경/중수로 원전에서 고유한 사고 방사선원항 (Accident ST)을 갖추는 것이 바람직함. 이를 바탕으로 원전별 사고 방사선원항을 저감하기 위한 중대사 고 대처설비 개발이 필요함.

중수로원전 내 다량의 사용후 연료저장고에 대한 선원항을 평가하고 사고 시 방사성물질 누출 방지를 위한 대처기술 개발이 필요함.

중대사고 관리 최적화 및 인적오류 방지를 위해 중대사고 시 수소 및 방사 성물질을 감지할 수 있는 계측기를 개발하고, 관련 대처설비의 작동과 연동 하는 시스템을 개발할 필요가 있음.

중대사고로 원전 시설 외부로 방사성물질 누출에 대응할 방안이 현재로선 없어서 개발이 필요함.

중대사고시 환경을 보호하기 위한 마지막 방호벽인 원자로건물 외부로 방 출되는 방사성물질의 탐지를 위한 장치가 필요함.

첨단 센싱 기술과 로봇 기술을 활용하여 방사성물질 누출 부위를 신속히 탐 지하고 완화할 수 있는 기술이 요구됨.

중대사고시 환경을 보호하기 위한 마지막 방호벽인 격납건물 외부로 방출 되는 방사성 물질의 확산을 막기 위한 외벽누설차단장치가 필요함.

첨단 센싱 기술과 로봇 기술을 활용하여 방사능 누출 부위를 신속히 탐지하 고 완화할 수 있는 기술이 요구됨.

나. 세부 기술 내용

문서에서 원자력 안전연구 기술수목 보고서 (페이지 142-145)