원자력안전 특성

원자력안전개념

심층방어개념

원자력안전 특성

개요

현대 과학기술을 이용한 에너지의 생산과 활용은 문명의 발달과 인간의 삶의 질 향상 등에 큰 역할을 하지만, 그 반대급부로 인체와 환경에 해를 끼치는 부산물의 생성 등 부정적인 요인도 야기하고 있다. 따라서 과학기술의 활용에서 중요한 것은 이에 따른 큰 편익을 누리기 위하여 반대급부의 부정적인 요인을 어떻게, 어느 정도 수준으로 통제하느냐는 것이다. 원자력발전소도 일반 산업시설과 다를 바 없으나, 안전의 관점에서 중요하게 다루어야 할 특징적인 요소가 있다. 여기에서는 원자력발전소에 특징적인 안전특성이 무엇이며, 일반 산업재해와 어떻게 차별화되는 가에 대하여 살펴보기로 한다.

운전정지 후 지속적 붕괴열 발생

붕괴열의 시간거동

원자력발전소도 일반 산업시설과 다를 바 없으나, 안전의 관점에서 중요하게 다루어야 할 2가지의 특징적인 요소가 있다.

• 하나는 에너지의 생성과정에서 방사성물질이 발생하는 것이며,
• 다른 하나는 원자로가 정지된 이후에도 핵연료에서 방사성핵종의 붕괴에 의한 붕괴열이 오랜 기간 동안 발생한다는 것이다.

원자력발전소는 원자로에 장전된 핵연료에서 핵분열 반응에 의하여 막대한 열에너지를 발생하기 때문에 계통이나 기기의 이상이 발생할 경우 즉각적으로 원자로의 반응도를 조절하여 운전을 중지하고 에너지의 발생을 중단시켜야 한다. 또한 원자로정지 이후의 붕괴열을 제거하기 위하여 지속적으로 냉각을 수행하여 핵연료의 온도상승에 의한 손상을 방지하고, 방사성물질이 외부로 유출되지 않도록 물리적 방벽들이 제 기능을 수행할 수 있도록 해야 한다.

방사성 붕괴열은 그림에서 보는 바와 같이 원자로정지 직후 원자로 정격출력의 약 8%에서 시간에 따라 감소하고 있으나 그 크기는 상당히 높은 수준이다. 따라서 원자력발전소에서는 원자로의 반응도 제어, 핵연료의 냉각, 방사성물질의 격납과 외부 유출차단을 원자력발전소의 3가지 기본안전기능으로 분류하고 있으며, 원자로보호계통과 공학적안전설비의 설치를 통하여 이러한 안전기능을 수행하도록 하고 있다.

방사성물질인 핵분열생성물 발생

원자력발전소는 일반 산업시설과 달리 핵분열 반응의 과정에서 방사성물질인 핵분열 생성물을 발생하고 있으며, 방사선의 종류나 방사능의 세기에 따라 인체나 환경에 심각한 영향을 초래할 수 있기 때문에 원자력발전소의 잠재적 위험은 무엇보다도 방사선에 기인한다고 할 수 있다. 한편 방사선은 우리 사회에서 질병의 진단과 치료 등 의학 분야를 포함하여 농학, 공학 등의 다양한 분야에 널리 활용되고 있으며, 또한 태양 및 지각 등에서 자연방사선이 발생되고 있어 인간은 방사선에 항상 노출되어 있다.

이처럼 인간이 인위적 또는 자연적 요인에 의하여 방사선피폭을 지속적으로 받고 있으나, 그 크기가 일정 수준 이하일 경우에는 인체에 해로운 영향을 주지 않는다. 따라서 원자력발전소의 안전은 사고를 포함한 제반 운영과정에서 방사성물질의 외부 환경으로의 유출을 최소화하고, 작업자와 인근 주민의 방사선피폭을 일정 수준으로 제한하는 것이 무엇보다도 중요한 요소이다.

원자력재해의 특성

원자력에 의한 재해는 일반 산업재해와 그 특성이 다르다. 원자력사고는 발생 확률은 희박하나 재해의 심각도는 매우 높으며, 재해의 범위도 광역적으로 때로는 국경을 초월하는 범위까지 진행될 수 있어 종사자를 포함한 다수의 일반대중이 피해의 대상이 될 수 있다. 또한 원자력에 의한 피해는 그 영향이 장기간에 걸쳐 발생한다는 특징이 있다. 이러한 원자력 위험의 특성 때문에 원자력의 안전은 작업자의 안전과 함께 일반 공중의 안전에 초점이 맞추어져야 함을 보여주고 있다

참고문헌

이 자료의 최초 작성 : 김 효정(GINIS) kimhhoj@gmail.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr