원전 중대사고 시 방사선학적 고유 결말 해석에 관한 연구

Abstract

원자력안전위원회는 2016년 6월, 원자력발전소 안전성의 정량적 확보를 위해 고시 개정을 통해 확률론적 안전성 평가(Probabilistic Safety Assessment, PSA) 목표치를 공포하였다. 이에 한국 원전의 PSA 수행이 필요해짐에 따라, 평가 결과의 신뢰도 향상을 위해 MACCS2 전산코드의 주요 입력변수 중 한국 고유의 특성인자를 선정하여 이를 바탕으로 모델을 개선하였다. 본 논문의 연구 대상은 국외 문헌의 전문가 추출을 통해 선정된 주요 인자 중 선량환산인자, 차폐인자, 호흡률, 식품 섭취선량 평가모델로 선정하였다. 선정된 인자와 모델이 국내의 기술기준에 적합하고 사회적, 문화적, 자연적 특성을 최대한 현실적으로 모사할 수 있도록 모델을 개선하고 변수값을 재산출하였다. 선량환산인자는 한국의 기술기준에 상응하도록 구축하였고, 차폐인자는 한국 거주 특성으로 대표적 가옥구조인 아파트 및 고층건물에서의 거주를 반영하였으며, 호흡률은 직접 측정한 단기 호흡률과 성인의 생활시간조사 결과를 기반으로 산출하였고, 식품 섭취선량 평가 모델은 한국인의 식생활 습관과 농경환경을 고려하여 재평가하였다. 개선한 한국의 고유 인자 및 모델을 한국의 참조원전에 적용하여 평가한 결과, 전반적으로 결말이 저감되어 중대사고 결말의 과대평가 가능성을 완화할 수 있었다. 그리고 각 인자 및 모델의 개선 전후 결말을 분석하여 각 인자별 기여도를 도출하였고, 계절별 시간대별 사고 발생을 가정한 결정론적 안전성 평가를 통해 사고 시 기상조건의 중요성을 확인하였다. 또한, 비상대응 시나리오를 적용하여 보다 실제적 상황에 대한 결말 분석을 수행하였다. 마지막으로 각기 다른 인구 분포 자료를 사용하여 결말의 영향을 고찰하였다. 본 논문의 연구 결과는 단일호기 뿐만 아니라 다수호기 확률론적 안전성 평가에서도 활용이 가능하며 원자력발전소가 아닌 기타 원자력 시설의 확률론적 안전성 평가에도 적용될 수 있다. 따라서 본 연구의 결과는 국내 고유 기술기준과 환경적 특성 반영을 통해 3단계 확률론적 안전성 평가의 신뢰성 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.