원자력 발전소의 안전개념.
1.안전개념
원자력 발전소의 안전개념은 당초 설계에 있어서 심층방호개념을 따르는데
첫째: 원전에 이상상태가 발생하지 않도록 설계하는 것이며,
둘째: 만일 이상사태가 일어나면 이를 억제하여 사고로 확대되지 않도록 하고 셋째: 부득이 사고로 진전되더라도 그 영향이 최소화 되도록 설계하는 것이 심층방호 개념이다.
이와 같은 설계원칙에 따라 설계에 반영하는 개념은 다음과 같이 다중성,다원성,독립성 등 세가지가 있다.
- 다중성이란 한가지 기능을 달성하기 위하여 동일한 계통, 기기를 2개이상 설치하는 것이다.
- 다원성이란 한가지 기능을 달성하기 위하여 성질이 다른 계통,기기를 다중으로 설치하는 것이다.
- 독립성이란 2개 이상의 계통이나 기기가 동시에 한가지 원인에 의하여 기능이 상실되지 않도록 하는 것이
다.
2.안전성의 3가지 레벨
원자력발전소에서 기기의 손상이나 인적실수 등에 의해 이상사태가 발생할 우려가 있을 때 이를 억제하고 사고파급 확대시 그 영향을 완화,일반공중을 적절하게 보호하는 다음 3가지 레벨의 안전성 개념을 설계 및 운영에 적용한다.
2-1.안전성의 제1레벨
안전성의 제1레벨은 이상상태의 발생을 방지하는데 그 목적이 있다. 따라서 제1레벨의 목적을 달성하기 위하여 원자로는 출력폭주를 신속하게 억제하는 고유의 안전성을 갖도록 설계되며 단순한 고장이나 조작잘못이 곧바로 중대한 사고로 연결되지 않도록 Fail to Safe 한 설계가 되도록 하며 연동장치의 설치등을 고려한다.
2-2.안전성의 제2레벨
안전성의 제2레벨이란 이상사태가 발생하였을 경우 발생사고가 파급확대되어 발전소 종사자 및 일반시민에게 피해가 없도록 하는데 그 목적이 있다. 따라서 이상사태가 발생하면 자동적으로 원자로 제어봉을 삽입하여 핵분열반응을 정지시키게 되는 개념이다. 이외에 비상노심냉각장치,비상전원등 사고시에 대응한 설비가 갖추어져 있다.
2-3.안전성의 제3레벨
안전성의 제3레벨은 최악의 사고를 가장하여 공학적 안전계통을 설치하므로서 일반인을 방사능으로부터 보호하는데 그 목적이 있다. 이러한 설비는 일반산업시설에서는 볼 수 없는 원전특유의 안전설비라 할 수 있다.
3.다중방호벽에 의한 안전개념
원자력발전소에서는 방사성물질을 여러겹의 차폐벽으로 둘러싸게하여 사고가 발생한 경우에도 방사능이 외부환경에 누출되지 않도록 다음과 같은 다중방호벽이 설치되어 있다.
3-1.제1방호벽(핵연료 피복관)
화학적으로 안정한 이산화우라늄 펠렛을 지르코늄 금속관에 넣고 밀봉하여 우라늄의 핵분열에 의해 생기는 방사성물질의 대부분은 연료봉안에 갇히며 연료체에서 나온 소량의 가스도 피복관에 밀폐된다.
3-2.제2방호벽(원자로 압력용기)
핵연료 피복관에 결함이 생겨 방사성 물질이 새어나와도 두꺼운 강철의 원자로 압력용기에 의하여 방사성 물질이 외부로 누출되지 못하도록 한다.
3-3.제3방호벽(차폐콘크리트)
원자로 압력용기를 둘러싸고 있는 두꺼운 콘크리트벽으로 압력용기에서 방사능이 직접 외부로 새어 나오는 것을 막는다.
3-4.제4방호벽(격납용기)
원자로 압력용기의 차폐콘크리트 외부를 다시 3.8 cm이상의 두꺼운 강철로 만든 격납용기에 넣는다.만일의 사태 발생시에는 누출된 방사능을 강철 격납용기안에 밀폐한다.
3-5.제5방호벽(격납건물)
원자로 격납용기의 외곽에 두께 약 120cm정도의 철근콘크리트로 외부환경과 차단하는 건물을 설치한다. 방사성 물질이 직접 외부환경으로 나가는 것을 막는다.
4. 향후전망
원자력 발전소의 안전성에 관하여는 많은 논란이 있으나 현재 우리나라에서 채택,적용하고 있는 안전성이론은 미국,유럽등 선진제국의 원자력 규제에 관한 규정을 거의 그대로 도입하고 있기 때문에 비교적 안전성에 관하여는 문제점이 없다고 볼수있다. 그러나 우리나라는 인구밀도가 매우높고 국토의 면적이 협소하여 안전성에 관한 제반 문제는 국가적으로 영향이 매우 크다고 볼수있으므로 우리나라 고유의 안전개념에 관하여 많은 연구가 뒤따라야 할 것으로 전망되며 현재 추진되고 있는 고유의 안전성을 보유한 차세대 원자로에 관하여도 적극적인 추진이 필요하다고 본다.
