발생빈도별 사건분류 허용기준

▼ 안전성평가와 안전해석

  결정론적 안전해석

  발생빈도별 사건분류 허용기준

  안전해석 방법론 개념과 구분

  원자력사건의 허용기준

개요

원자력 사건에 대한 안전해석을 위하여 안전을 판단할 수 있는 기준을 설정해야 하며, 이 기준은 원자력 안전목표의 달성, 안전원칙의 적용, 그리고 관련 설계기준과 규제요건에 충분히 부합해야 한다. 여기에서는 원자력사건의 발생빈도별 사건분류에 따른 허용기준]에 대하여 살펴보기로 한다.

발생빈도별 사건분류에 따른 허용기준

발생빈도별 사건분류에 따른 허용기준에서 보통빈도사건(Condition II)의 허용기준은 다음과 같이 정의하고 있다.

(1) 원자로냉각재계통과 주증기계통의 압력은 설계치의 110%를 초과하지 않아야 한다.

(2) 최소 핵비등이탈률이 95% 확률과 95% 신뢰도의 핵비등이탈률 제한치보다 높은 값을 보임으로서 핵연료피복재의 건전성을 유지하여야 한다.

(3) Condition II 범주의 사건은 다른 사건이 독립적으로 발생하지 않고는 자체적으로 Condition III 또는 IV 범주의 더 심각한 사건으로 진전되지 않아야 하며, 또한 결과적으로 원자로냉각재계통이나 격납건물 방벽의 기능 손상을 수반하지 않아야 한다.

희귀빈도사건(Condition III)의 범주에 속하는 사건의 허용기준은 다음과 같이 정의하고 있다.

(1) 상당한 핵연료의 손상이 발생해야 오랜 기간 동안 발전소 운전의 복귀를 저해할 수 있다 하더라도 적은 분율 이상의 핵연료 부위가 손상되지 않아야 한다.

(2) 방사성물질의 유출이 방사선 방호에 대한 요건을 초과할 수는 있으나, 부지 제한구역 외부에서의 주민의 활동을 방해하거나 제한하지 않아야 한다.

(3) Condition III 범주의 사건은 자체적으로 Condition IV 범주의 사건으로 진전되어서는 아니 되며, 또한 결과적으로 원자로냉각재계통이나 격납건물 방벽의 기능 손상을 수반하지 않아야 한다.

가상적인 사건을 포함하는 제한사고(Condition IV)의 범주에 속하는 사건들은 보통빈도사건이나 희귀빈도사건과는 달리 발전소 운전의 복귀를 저해할 수 있는 상당한 핵연료의 손상을 초래할 수 있으며, 제한사고의 특성에 따라 추가적인 기준이 있으나 일반적인 허용기준은 다음과 같이 정의하고 있다.

(1) 원자로냉각재계통과 주증기계통의 압력은 취성과 연성에 의한 잠재적 손상을 고려한 허용 설계제한치를 초과하지 않아야 한다.

|(2) 최소 핵비등이탈률이 95% 확률과 95% 신뢰도의 핵비등이탈률 제한치보다 높은 경우에는 핵연료피복재의 건전성을 유지하나, 최소 핵비등이탈률이 핵비등이탈률 제한치보다 낮은 경우에는 핵연료는 손상된 것으로 가정하여야 한다.

(3) 방사성물질의 유출이 원자력발전소 부지선정에서 규정한 소외 피폭방사선량을 초과하지 않아야 한다. 대개의 경우 부지의 제한구역경계에서 사고의 발생빈도에 따라 제한치로 설정된 사고 후 2시간 동안의 전신 피폭방사선량 0.25 Sv 및 갑상선 피폭방사선량 3 Sv를 기준으로 사건의 발생빈도와 결말에 따라 10%~100%를 적용하고 있다.

(4) 가상사고는 자체적으로 원자로냉각재계통이나 격납건물의 기능을 포함하여 고장에 대처하기 위하여 필요한 필수 기능의 손상을 결과적으로 수반하지 않아야 한다.

아래 표는 사건의 예상되는 발생빈도별 허용기준을 예시하고 있으며, 보통빈도사건에 대해서는 핵연료손상을 허용하지 않기 때문에 소외 방사선량 계산을 요구하지 않는다. 각 사건에 대한 해석상의 가정이나 사건의 특성에 따라 허용기준이 달라질 수 있다. 예로서 보통빈도 사건(Condition II)일지라도 해석에서 단일고장을 고려할 경우 희귀빈도사건(Condition III)으로 분류하여 핵연료의 일부 손상을 허용하고 있다. 주급수관 파단사고, 냉각재펌프 회전자 고착사고, 냉각재펌프 축 파손사고는 모두 제한사고이지만 소외선량을 부지제한치의 10% 이내로 하고 있으며, 원자로냉각재상실사고는 100%로 설정하고 있다.

사건의 발생빈도별 허용기준

참고문헌

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