원전 불시정지 허용기준 평가방법론 개발 및 적용

Abstract

한국에는 20개의 원자력 발전소가 가동 중에 있으며 타 국가와 비교할 때 높은 이용률을 보이고 있을 뿐만 아니라 원전불시정지 빈도에서도 0.4 ~ 1.0 / RY 수준으로 각각 미국, 1.1 ~ 1.4 / RY, 캐나다, 1.1 ~ 3.1 / RY, 프랑스, 1.8 ~ 3.2 / RY에 비해 훨씬 낮은 수치를 보여 주고 있다. 국내에서는 불시정지가 중대사고로 인식되는 경향이 있기 때문에 규제기관인 원자력안전기술원(Korea Institute of Nuclear Safety)에서는 원자력발전소의 불시정지 횟수를 줄이기 위해 많은 노력을 기울여 오고 있다. 그러나 원자력발전소의 불시정지는 바로 중대사고로 직결되지 않으며 오히려 불시정지를 줄이려는 과도한 인위적 노력은 원자력발전소 운전에 역효과를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들이 불시정지에 대한 명확한 기준이 없기 때문이라는 데에 초점을 맞추었다. 이러한 문제들을 극복하기 위해, 미국의 원전 성능감시 프로그램인 BRIIE와 USNRC의 Reg. Guide 1.174를 활용하여 원전의 불시정지 허용기준을 마련하였다. 불시정지와 초기사건을 연계하여 불시정지 횟수에 따른 원전의 CDF를 계산하는 데에는 AIMS 코드가 활용되었다. BRIIE를 활용하기 위해 국내 원전의 불시정지 데이터를 분석하여 초기사건 빈도를 새로 업데이트 하였다. BRIIE의 Tier 1 개념을 활용하여 초기사건의 예측제한치를 도출하고, 이를 통해 불시정지 허용기준을 마련하였다. 분석 결과 2.278회/RY로 원전 불시정지 허용기준이 마련되었다. 이는 국내 원전 전체 산업계 수준의 허용 기준이다. 특정 원전에 대한 불시정지 허용 기준을 마련하기 위해 Reg. Guide 1.174의 CDF 및 △CDF에 대한 허용 기준을 활용하였다. 참조 원전으로는 표준형 원전인 울진 3,4호기가 선택되었으며, 분석 코드로는 PSA 분석코드인 AIMS 코드가 사용되었다. 분석 결과 울진 3,4호기의 연간 불시정지 허용 기준은 1.779회/RY로 계산되었다. BRIIE의 초기사건 예측제한치를 통해 구한 산업계 수준의 원전 불시정지 허용 기준은 국내 원전 전체의 연간 불시정지 횟수를 평가하는데 활용될 수 있을 것이다. 또한 Reg. Guide 1.174를 이용한 특정 원전의 불시정지 허용 기준은 특정 원전의 다년간 불시정지 데이터를 분석하는데 활용될 수 있을 것이다. 본 연구 결과는 원전 불시정지 관리에 대한 지침을 마련해 줌으로써 보다 효율적인 원전 관리에 도움을 줄 수 있을 것이다. 또한 원전 성능평가 기준 및 안전성 평가 기준으로서의 활용이 기대된다.