원전 중대사고 관리전략 평가 방법론 개발

Abstract

사고 관리전략이란 발전소 사고 상태시 노심손상방지 및 노심손상심화에 대비하여 격납건물 건전성을 유지하여 소외 방사성 물질의 누출을 최소화하기 위한 발전소 운전원들의 행위를 말한다. 이러한 사고관리는 노심용융사고에 대한 심층방어(Defence in Depth) 개념 확장에 기여하며 가압경수로 원전의 비상운영절차(Emergency Operating Procedure)는 노심냉각 시간을 연장하는 역할을 수행한다. 2011년 후쿠시마 원자력발전소사고 이후 중대사고 관리전략이 실제 중대사고시 효용성이 있는지에 대한 의문이 제기되었고 중대사고 관리전략의 대표 지침서인 SAMG(Severe Accident Management & Guidance)의 유효성 여부 또한 의문이 제기되고 있다. 본 연구에서는 중대사고 관리전략의 평가를 위해 의사결정수목기법(Decision Tree)을 활용하여 중대사고 관리전략평가방법론을 개발하였다. 의사결정수목은 부작용, 실효성, 유효성을 종합적으로 고려하여 평가할 수 있다는 장점이 있다. 참조원전인 APR1400노형을 선정하여 의사결정수목을 활용하여 개발된 방법론을 중대사고 관리전략 지침서의 전략 중 하나인 원자로공동충수전략(Cavity Flooding)에 적용하여 이를 평가하였다. 원자로공동충수전략은 APR1400노형에 새로이 도입된 중대사고 대처설비로서 중대사고 완화에 주요한 전략으로 평가되고 있다. 이 때문에 확률론적 안전성평가(PSA) 방법론 기반 의사결정수목의 정량화 결과와 MACCS2 코드를 활용하여 소외방사선물질 누출로 인한 제한구역경계주민의 피폭선량을 조합하여 리스크 평가를 수행하였다. 리스크 평가를 기반으로 원자로공동충수전략의 유효성을 판별하였다. 또한 현재 의사결정수목 및 사건수목의 정량화시 이산적인 값으로 최종값을 도출함에 따라 발생하는 불확실도를 저감하기 위해 Monte-Carlo 기법을 기반으로 분포화된 결과값을 도출하는 방법론을 개발하였다. 개발된 방법론의 검증을 위해 Error Propagation 방법론을 활용하여 오차 및 정확성을 확인하였다.