노심용융물-냉각수 반응 (FCI/SE)
용융물제트 파쇄에 대한 스케일링 효과
복합형상 체계에서의 증기폭발 전파 모델 (벽/바닥의 영향, 복합구조)
용융물 재료에 따라 산화반응이 발생할 경우의 냉각성 영향
장기 냉각으로 연계 시 용융물 파편화 현상
파쇄입자 침적에 따른 침적층 형성과정(입자층, Cake) 및 파편잔해층 열전달 모델
사고조건 (용융물온도, 충수깊이 등)을 고려한 원전스케일의 불확실성 분석을 통한 평가 방법론
증기폭발방지를 위한 대처설비 기술개발
노심용융물-콘크리트 반응 (MCCI)
용융물 분출, 퍼짐 및 MCCI용발 현상 모델
콘크리트 유형을 고려한 비응축, 가연성 기체 생성 모델
MCCI에 따른 핵분영 생성물의 방출모델
Top flooding 시, 파편층냉각, 상부금속층 효과, 냉각수 주입모드 영향 등을 고려한 용융물 냉각거동 모델
습식공동전략 시, 노심용융물 파편화, 입자분포등에 대한 노심용융물 및 냉각수 조 건에 따른 용융물의 거동 현상
습식공동전략 시, 충수조건에 따른 노심용융물 침적 및 퍼짐현상
충수공동에서의 다공성 노심용융물 냉각성 (파편층 형상, 열전달 모드, 파편층 내 물 유입, 충수깊이 및 용융물 냉각 가능성)*
국내 가동원전에 대한 MCCI 대처능력 평가 및 결말 분석을 통한 사고관리방안
노외노심용융물의 냉각을 유도할수 있는 전용 설비 (코어캐처) 기술개발
이들 중 지식수준이 현저히 떨어지지만 중요도가 높은 현안으로 아래와 같은 항목들이 도출되었다.
격납건물 고온가압 완화를 여과배기 성능평가 및 사고관리 전략
국산화에 따른 국산 피동촉매결합기(PAR)를 포함한 수소제어 계통의 성능평가 실험 및 해석검증 (산소희석조건, 에어로졸에 의한 성능저하, 역방향 유동)
복합형상 체계에서의 증기폭발 전파 모델 (벽/바닥의 영향, 복합구조)
증기폭발방지를 위한 대처설비 기술개발
용융물 냉각성과 연계된 용융물-냉각수 상호작용에 의한 용융물 파편화 모델
용융물 냉각성과 연계된 파편입자 침적에 따른 침적층 형성(입자층, Cake) 및 파편 잔해층 비등열전달(다공성) 모델
MCCI와 연계한 충수공동에서의 노심용융물 냉각성 (파편층 형상, 다공성열전달, 용융물 산화반응영향, 파편층 내 냉각수 유입, 충수세부전략에 따른 용융물 냉각 가 능성)
국내 가동원전에 대한 MCCI 대처능력 평가 및 결말 분석을 통한 사고관리방안
다양한 현상이 연계된 사고조건을 고려한 원전스케일의 불확실성 분석을 위한 종합 적인 중대사고 안전평가 방법론개발
종합적인 관점에서 국내전문가들의 중대사고 격납건물 내 주요현상에 대한 현황검토와 국내의 원전 현안 그리고 향후 원전의 클린에너지로써의 역할의 지속적인 발전을 고려한 산학연 그리고 규제계의 견해는 격납건물의 건전성을 위협하는 중대사고 현상에 대한 이해 와 이를 완화 억제하여 유효한 사고관리전략을 수립함으로써 국민의 원전안전에 대한 불안 을 해소하고 안심시킬 수 있는 물리적인 현상보다는 실효적 현안에 초점을 맞추었다고 본 다. 이와 같은 도출된 현안들은 지속적인 관리와 유관한 연계 위해도 높은 현상의 현안해 결에 도움을 주기 위해 꾸준한 노력이 필요하고 이를 위해 예기치 못한 중대사고 안전연구 를 통한 현안 해결을 위한 기본인프라를 구축하는 것이 필수적이라 생각한다.
이와 같은 기본인프라는 현상과 사고 시나리오에 따르는 사고의 결과를 이해하고 검증 하기 위한 꾸준한 연구가 필수적이지만 많은 연구자원이 필요하기에 적극적으로 국제적인 공동연구를 추진하여 우리의 안전현안을 국제적인 공동체에서 함께 다루고 국외의 연구결 과를 국내에 도입하는 보다 적극적이고 주도력 있는 연구 활동이 필요하다.
그리고 상대적으로 많은 연구자원이 필요한 중대사고 연구의 지식관리와 집단지성에 의한 안전성 증진을 도모하기 위해서는 관련 현상에 대한 해석코드의 개발과 개발된 코드 의 지속적인 관리가 매우 중요하다. 특히 이는 갈수록 주요 안전해석 코드(MELCOR, MAAP, 그 외 주요현상코드)의 접근성(소스코드의 접근성 등)이 현저히 떨어지고 License 가 필요함에 따라 외부의존성이 매우 높아지고 이로 인하여 관련 연구의 전문인력을 양성 함에 매우 어려움이 있다. 이는 결국 국내의 원전안전에 대한 해외 의존성을 높임으로써 단순히 원전수출과 같은 경제적 이유뿐만 아니라 에너지 안보측면에서도 매우 우려할 부분 이기도 하다. 이와 같은 환경 속에서 중대사고 관련 연구 지식관리 향상 그리고 관련 인력 양성에 안전해석 코드의 국산화는 필요 불가결한 과제라 하겠다. 이는 이미 국내 설계기준 사고 해석 코드의 국산화가 가지고 오는 시너지 효과를 통해서 경험한 바가 있다. 또한 이 와 같은 개발과 관리과정에서 관련 전문분야의 문호를 개방하여 다양한 학문적 이해의 폭 을 넓히고 참여함으로써 원전의 안전성에 대한 특수성에 따른 불필요한 폐쇄성이 야기하는 소통의 한계를 넓히고 이해의 공유범위를 확대하는 도구로 활용할 수 있다. 이와 같은 연 구인프라가 구축이 되기 위해서는 안전해석 및 모델 개발을 위한 원전 플랜트모형 모델을 국가차원에서 개발하여 공유함으로써 원전에 대한 안전해석을 누구나 다양하게 접근할 수 있도록 하는 것이 우선적인 과제라 할 수 있다.
요약하면 중대사고 현안 해결을 위한 노력과 지속적인 안전성 향상을 위해서는 다음의 세 가지 노력을 제안한다.
(1) 중대사고 안전해석 시스템 및 모델코드의 국산화
(2) 대표 원전 모형모델개발을 통한 다양한 혁신적 아이디어개발 및 검증 (3) 국제공동연구를 활용한 국내 현안의 국제화 및 국외 현안의 국내화
앞으로 본 특별위원회 격납건물방호분과에서 도출한 현안을 기반으로 실효적이고 유용 한 중대사고 현안 해결 로드맵을 만들어 나가는데 활용되기를 기대한다.