원자력의 안전성-원자력시설 사고

원자력, 묻고 답하기 중 원자력의 안전성 - 원자력시설 사고

작성자: 한국원자력학회 소통위원회

원자력시설 사고

체르노빌 vs 후쿠시마, TMI 사고는 어떻게 다른가요?

체르노빌 사고는 격납건물이 없는 상태에서 원자로에 화재가 발생하여 방사성 물질이 대량 누출되었습니다. 사고 발생 후 시멘트와 콘크리트를 쏟아 부어 수습을 시도했으나 결국 심각한 방사능 피해를 발생시켰습니다.

후쿠시마 원전사고는 격납건물이 지나치게 작고 두께도 얇아 내부에서 발생한 수소 폭발을 감당하지 못하고 훼손되었습니다. 방사성 물질이 대기와 바다로 대량 유출되어 큰 피해를 일으켰습니다.

반면 TMI 원전사고는 1979년 3월 28일, 냉각수 공급이 중단되면서 내부에서 원자로 노심이 녹아내려 원자로가 훼손되어 발생했습니다. 그러나 두께 1미터에 달하는 격납건물이 훼손되지 않아 방사성 물질은 외부환경으로 누출되지 않았습니다.

원자력발전소의 사고와 고장은 어떻게 다른가요?

원자력시설의 정상적인 가동에 문제가 될 만한 사건이 발생할 경우, 이러한 문제 상황을 ‘사건’이라고 합니다.

국제원자력기구(IAEA)에서 수립, 운영 중인 ‘국제 원자력사고∙고장 등급(INES)’에 의하면, 시설에 손상을 끼쳤거나, 환경에 방사선 피해를 미칠 수 있는 사건은 ‘사고’, 그렇지 않은 사건은 ‘고장’으로 구분합니다.

원자로는 어떤 경우에 정지되고 어떤 조치가 취해지나요?

핵연료를 교체하거나 정비가 필요한 경우 원자력 발전소의 운전원이 원자로를 정지시킵니다. 만약 사고나 고장이 발생했을 경우, 원자로가 수동 또는 자동으로 정지되지요. 원자력 발전소는 사고나 고장시원자로의 핵분열을 반드시 정지시킬 수 있도록 하는 안전장치를 설치해 놓고 있습니다. 이러한 안전장치의 작동, 즉 원자로 노심에 제어봉을 삽입하여 핵분열 연쇄반응을 안전하게 중지시키는 것을 ‘원자로 안전정지’라고 합니다.

또한 원자로가 계획된 상태가 아닌 조건에서 정지되면 원자력안전위원회에서는 보고를 받는 즉시 전문가를 파견하여 현장 조사를 실시합니다. 문제의 원인 분석 및 문제 발생시 발전소 측의 조치와 대응, 그리고 재발방지대책 등이 주요 조사 대상이지요.

만약 이 과정에서 원자력사업자의 법령 위반, 규정 위반 사항이 발생하거나, 운영기술지침서 위반 사항 등이 발견될 경우 원자력안전위원회는 강력한 법적 제재 조치를 취할 수 있습니다.

원전의 안전성에 대한 종합적인 평가방법은 어떤 것들이 있나요?

원자력안전위원회는 정기적인 심∙검사 외에도 원자력 발전소의 안전성을 종합적으로 평가하고 있어요. 이 중 우리나라에서는 주기적 안전성평가(PSR)를 실시하고 있습니다.

주기적 안전성평가 제도는 국제원자력기구(IAEA)의 권장으로 우리나라에서 2000년부터 실시되었습니다. 말 그대로 ‘주기적’으로 안전성을 평가하는 일이지요. 원자력안전법 제23조 및 시행령 36조에 의하면, 주기적 안전성평가는 운영허가를 받은 날부터 10년마다 가동중인 원전 시설 전체를 대상으로 실시하여야 합니다.

사업자는 1년~1년 6개월 정도에 걸쳐 전반적인 안전성을 점검한 뒤, 평가보고서를 작성해 원자력안전위원회로부터 심사를 받게 되지요.

주기적 안전성평가는 원자로시설의 물리적 상태, 안전성 분석, 기기검증, 안전 성능, 경년열화(원자력 발전소의 장기간 운전에 따른 기기와 구조물 등의 손상), 방사선 환경영향, 인적 요소, 조직 및 행정 등 11개 분야에서 종합적으로 이루어집니다.

원자력안전위원회는 2012년부터 주기적 안전성평가 항목을 14개 분야로 확대, 재분류하고, 20년 이상 가동되는 원전에 대해서는 주요 기기의 성능 감시 기준을 한층 강화하고 있습니다.

원전의 절대안전은 없다는데 설계기준사고와 중대사고의 차이는 무엇인가요?

원자력 발전소 등의 시설은 사고와 고장이 발생하더라도 안전을 유지할 수 있도록, 설계 단계에서부터 안전장치를 마련하여야 합니다. 또 발생 가능성이 매우 낮은 사고에 대해서도 안전을 관리하고 사고를 신속히수습할 수 있도록 구조물, 계통 및 기기를 설계하지요. 이와 같은 설계를 위하여 상정된 일련의 가상 사고를 ‘설계기준사고’라고 합니다. 원자력시설의 운전 과정에서 발생할 수 있는 최악의 상황을 설계기준사고로 가정, 각종 안전장치를 마련하는 것이지요.

한편 중대사고는 원자력 발전소의 설계기준사고를 초과하여, 원자로 노심의 손상을 일으키는 사고를 말합니다. 안전설계에서 고려하고 있는 수단으로는 적절한 제어가 불가능하여 노심에 중대한 손상을 끼치는 사건이지요. 미국의 스리마일 아일랜드(TMI) 사고와 구 소련(현재의 우크라이나)의 체르노빌 사고, 그리고 일본 후쿠시마 사고가 중대사고에 해당합니다.

중대사고는 ‘노심용융사고’와 동의어로 사용되기도 합니다. ‘용융(溶融)’이란 ‘녹아내린다’는 뜻이에요. 원자로 노심에 발생한 열을 식히지 못하면 핵연료가 녹아내리기 때문에 ‘용융사고’라는 것이지요.

원전의 스트레스테스트는 무엇인가요?

'스트레스 테스트’는 원자력 발전소가 극한 상황에서도 안전할 수 있는지 확인하기 위한 테스트입니다. 여기서 말하는 ‘극한 상황’이란, 원자력 발전소를 설계할 때 가정하는 문제 상황보다 훨씬 심각한 상황입니다.

원전 스트레스 테스트에서 가정하는 ‘극한 상황이란’ 다음과 같습니다.

• 첫째는 원전의 설계기준을 초과하는 지진이나 해일이 발생할 경우입니다.
• 둘째는 이의 영향으로 전원이 상실되거나, 안전계통 고장 등으로 발전소가 최악의 상황에 처했을 경우이지요. 즉 노심 및 핵연료 저장조 냉각기능이 상실되거나, 격납건물이 파손될 가능성이 발생할 경우입니다.

스트레스 테스트는 이처럼 극단적인 상황이 발생할 경우 원자력 발전소의 대응 능력과 안전성 유지 방법을 테스트 합니다.

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파일:원자력 묻고답하기 2016-소통위원회 v1.1 201610.pdf