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동일노형 두개원전에 대한 다수기 리스크 평가

Title
동일노형 두개원전에 대한 다수기 리스크 평가
Other Titles
Multi-unit Risk Assessment for Twin Reactors
Author
손석우
Alternative Author(s)
Sohn, Seokwoo
Advisor(s)
제무성
Issue Date
2021. 2
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
2011년 발생한 후쿠시마 제 1원전 사고 발생으로, 발생가능성이 매우 희박하다고 평가되어온 다수기 부지에서 2기 이상 원자로의 동시사고 발생이 현실적으로 가능하다는 것이 입증되었다. 이에 따라 단일기 사고에 대하여 적용되어온 확률론적 안전성 평가 방법론이 부지단위 다수기 분석을 위한 연구개발로 확대되어 진행하게 되었다. 전세계 대부분의 원전 부지는 2개기 부지이며 국내의 밀집원전 부지 또한 일정 간격 떨어진 2~3개기 부지의 묶음으로 볼 수 있다. 한 소규모 부지내에서 다른 부지로의 사고 전파 및 공통원인 사고의 가능성은 매우 낮으므로 본 연구에서는 현실적으로 동시 사고 발생 가능성이 높은 2개기 원전 부지에 대한 다수기 부지 리스크 평가를 수행하였다. 또한 본 연구에서 수행된 3단계 확률론적 안전성 평가에서는 라그란지안 입자수송모델이 도입된 최신의 WinMACCS 4.0 코드를 이용하였으며 이를 통해 보다 현실적인 대기확산 모델링을 적용하였다. 1단계 내부사건 및 지진사건 모델 정량화 결과 전체 SCDF (Site Core Damage Frequency)는 3.94E-5/yr로 평가되었고 초기사건에 대한 CDF는 각각 1.79E-5/yr, 2.15E-5/yr로 지진사건에 대한 비즁에 54.7%로 높게 평가되었다. SCDF 중 1원전에서 노심손상이 발생할 빈도가 67.2%를 차지하였다. 한 원전 사고에서는 다수기 소외전원 상실사고로 인한 분율이 31.8%로 가장 높았으며 두개기 사고에서는 지진사건에 대한 분율이 32.1%으로 가장 높게 평가되었다. 2단계 내부사건 및 지진사건 PSA 분석 결과 조기대량방출빈도(Large Early Release Frequency, LERF)에 대한 빈도는 각각 1.30E-6/yr, 4.97E-6로 평가되었다. 전체 SCDF 중 지진사건으로 인한 2개원전 Non LERF의 경우 27.2%로 가장 분율이 높았으며 내부사건 한 개 원전 NO CF(Containment Failure) 유형이 26.5%로 두번째로 높게 평가되었다. 3단계 PSA를 통한 부지 리스크 평가 결과 초기사망 및 후기 암 사망 리스크에 대한 점추정치 결과는 각각 1.07E-8/yr, 2.85E-8/yr로 평가되었으며 NRC의 정량적 보건목표인 5.0E-7/yr, 2.0E-6/y 기준에 부합하였다. 또한 초기사망 리스크의 49%, 후기 암 사망 리스크의 61%가 다수기 사고에 의한 것이었으며 부지 리스크의 80% 이상이 지진으로 인한 리스크로 지진사건에 대한 중요성이 높게 평가되었다. 다수기 사고에 의한 기여도는 SCDF(Site Core Damage Frequency)에서는 33%였지만 부지 리스크 평가에서는 49%, 61%로 증가한 것을 확인할 수 있으며 이는 다수기 기여도가 높은 지진사건의 소외 결말이 내부사건보다 높게 평가되었기 떄문이다. 본 논문의 참조노형인 OPR-1000 단일기 모델로 산출된 리스크에 2를 곱한 값의 리스크 프로파일과 다수기 내부사건 부지리스크를 비교하였으며 그 결과 단일기 리스크의 2배보다 부지리스크가 높게 평가되었다. 최대 결말값 또한 단순히 2배를 한 결말보다 초기사망에서 약 5배, 후기 암 사망에서 약 2배 이상 높게 평가되었다. 본 논문에서는 도출된 전체사건에 대한 부지 리스크 프로파일을 KAERI에서 개발한 국내 인적재난 리스크 프로파일과 비교하였으며 10명을 대상으로 비교하였을 때 원자력 사고로 인한 리스크는 국내 인적재난 사고보다 백만분의 일정도로 낮게 평가되었다.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/159695http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000485941
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > NUCLEAR ENGINEERING(원자력공학과) > Theses (Master)
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