📌 오늘의 국제 원자력 동향 2025년 12월 27일(토)
- 터키가 Akkuyu 원전 건설을 위해 러시아로부터 추가 금융 90억달러를 확보했음을 공개하고, 2026년 외화조달(약 40~50억달러) 계획과 함께 시놉·트라키아 추가 원전 부지 검토를 병행함으로써, 러시아 자본의존·제재노출·공정관리 리스크와 신규 사업 경쟁구도 심화 가능성이 동시에 부상하는 흐름 확인함
- 아르메니아 원전 2호기 수명연장(2단계) 사업에서 Rosatom Service가 2025년 연간 작업계획을 현지 사업자와 공동 완료했다는 발표가 나오며, 설비교체·정기정비·예방정비 체계가 장기운전의 전제조건으로 강조되는 한편, 구소련형 노후원전의 안전성 입증·규제 투명성 확보 필요성이 동시 부각됨
- 인도 원자력청이 2026년도 예산 과정에서 원자력을 재생에너지와 동등한 세제혜택·녹색보조금 체계에 포함해 달라고 요청한 정황이 보도되며, 청정전환 수단으로서 원자력의 정책적 위상 재정립과 함께, 녹색분류체계·금융지원 설계가 투자유인·프로젝트 파이낸싱·설비확대 속도·민간 참여 범위를 좌우하는 핵심 레버리지로 부상함
원자력발전소 주증기관 파단사고
개요
원자력발전소 2차 측에 있는 주증기관 파단사고는 2차 계통에 의한 열제거 증가 유형의 사건들에서 가장 제한적인 사고로써 설계기준사고로 분류되며, 원자로정지 후 노심의 재임계 가능성, 노심의 열적 여유도 상실로 인한 핵연료의 손상 여부, 격납건물을 포함한 격납건물 내의 구조물, 계통 및 기기의 건전성이 안전의 척도가 된다.
사고의 전개
주증기관의 파단이 발생하면 파단부위를 통한 증기의 방출로 증기발생기의 증기유동이 증가하게 되며 증기유동은 증기압력이 감소됨에 따라 차차 감소하게 된다. 2차 측에서의 증기유동의 증가는 증기발생기를 통한 원자로냉각재의 열제거를 증가시키므로 열의 발생과 전달이 불일치를 이루면서 원자로냉각재 온도 및 압력의 감소를 야기한다. 원자로냉각재의 온도 감소는 음의 감속재 온도계수에 의해 노심 반응도 증가를 가져오고 노심 반응도 증가는 출력준위의 증가와 정지여유도의 감소를 초래한다. 만약 발전소가 출력운전 중이면 원자로는 자동적으로 정지되고 주증기관 및 주급수관 격리밸브는 자동적으로 닫히게 되며, 이에 따라 노심의 붕괴열은 건전한 측 증기발생기로 공급되는 보조급수와 주증기관 안전밸브 및 대기방출밸브를 통하여 증기를 방출시킴으로써 제거된다[1][2].
격납건물 외부의 주증기관에 파단이 발생하는 경우 1차 측의 원자로냉각재가 증기발생기를 거쳐 2차 측으로 누설된다고 가정하면 2차 측의 유체가 파단 부위를 통하여 발전소의 외부로 직접 방출되기 때문에 방사능이 외부로 누출하게 된다. 따라서 이 경우에는 원자로정지 후 노심의 재임계 가능성, 노심의 열적 여유도 상실로 인한 핵연료의 손상 여부, 그리고 이에 수반되는 방사선 결말해석(Radiological Consequence Analysis)이 주요한 해석의 대상이 된다. 반면에 격납건물 내부의 주증기관이 파단되는 경우에는 원자로정지 후 노심의 재임계 가능성과 더불어 격납건물을 포함한 격납건물 내의 구조물, 계통 및 기기의 건전성이 주요한 해석의 대상이 되며, 따라서 이 형태의 파단 사고는 격납건물 내의 안전에 중요한 구조물, 계통 및 기기의 환경 검증에서 고려하여야 한다.
안전기준
주증기관 파단사고는 가장 큰 주증기관의 양단 파단에 상응하는 면적의 파단이 발생하더라도 원자로냉각재계통이 안전한 상태를 유지하고 노심의 단기 및 장기 냉각능력을 확보하고 있어야 한다. 따라서 주증기관 파단사고는 다음의 안전기준을 만족하여야 한다.
- 원자로냉각재계통과 주증기계통의 압력은 취성과 연성에 의한 잠재적 손상을 고려한 허용 설계제한치를 초과하지 않아야 한다.
- 최소 핵비등이탈률이 허용할 수 있는 상관식을 토대로 95% 확률과 95% 신뢰도의 핵비등이탈률 제한치보다 높은 경우에는 핵연료의 건전성이 유지된다는 기준으로 노심 손상 가능성을 평가하여야 한다. 따라서 최소 핵비등이탈률이 핵비등이탈률 제한치보다 낮은 경우에는 이에 해당하는 모든 핵연료는 손상된 것으로 가정하여야 한다. 그러나 수력학적 불안정성의 잠재적인 역효과를 포함한 허용 가능한 핵연료손상 모델을 근거로 이보다 더 적은 수의 핵연료 손상이 일어난다는 것을 보이는 경우에는 예외로 한다.
- 방사성물질의 유출이 원자로부지에 관한 규칙[3]에 따른 소외 선량을 초과하지 않아야 한다.
- 원자로냉각재펌프는 교류전원 상실이나 격납건물 격리가 펌프의 밀봉 손상을 초래하지 않도록 건전성을 유지하여야 한다.
- 보조급수계통 또는 다른 붕괴열 제거 수단은 안전등급으로 설계하여야 하며, 요구된 시점에서 자동으로 작동할 수 있어야 한다
참고문헌
- ↑ IAEA, “Accident Analysis for Nuclear Power Plants with Pressurized Water Reactors”, Safety Reports Series, No. 30, 2003.
- ↑ USNRC, “Standard Review Plan for the Review of Safety Analysis Reports for Nuclear Power Plants: LWR Edition”, NUREG-0800, 2007.
- ↑ USNRC, “Sec. 100.11 Determination of Exclusion Area, Low Population Zone, and Population Center Distance”, 10CFR100, 2002.
이 자료의 최초 작성 : 김 효정(GINIS) kimhhoj@gmail.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr
