원자로시설 주기적 안전성평가

▼ 원자력안전규제 절차 및 요건

  원자력발전소 계속운전

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  원자력발전소 운영에 관한 안전조치 및 안전규제조치

  원자력발전소 인허가 절차

  원자로시설 주기적 안전성평가

개요

주기적 안전성평가(Periodic Safety Review; PSR)는 가동중인 발전용 및 연구용 원자로시설에 대하여 일정주기로 수행하는 종합적이고 체계적인 안전성 재평가를 의미하며, 해당 원자로시설의 안전성을 지속적으로 개선하기 위하여 수행된다. 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency; IAEA)는 주기적 안전성평가를 국제규범으로 설정하고 있으며, 이의 수행을 위한 안전요건과 지침을 제시하고 있다.

이에 따르면 주기적 안전성평가는 다음과 같이 정의된다.

“가동중인 원자로시설에 대해 경년열화, 시설변경, 운전경험, 기술발전 등의 누적된 영향을 다루고, 운전기간 동안 고도의 안전성을 보증하기 위하여 일정주기로 수행되는 체계적인 안전성 재평가”

또한 원자로시설이 현재의 안전기준과 관행의 관점에서 안전한지와 안전을 유지하기 위해 적절한 대책이 이행되고 있는지를 종합적으로 평가하기 위한 것임을 목적으로 제시하고 있다.

여기에서는 주기적 안전성평가의 배경과 목적, 평가 내용 및 방법, 그리고 우리나라의 수행현황 등에 대하여 살펴보기로 한다.

배경 및 목적

원자력발전소의 운영 초창기에는 가동원전에 대하여 일상적인 검사와 보수 등의 통상적인 방법만으로도 원전의 안전성을 보장할 수 있다고 확신하였다. 그러나 원전의 가동년수의 증가와 노후화에 따른 새로운 안전현안의 발생, 경험적 지식의 축적, 안전개념 변천에 따른 안전기준의 변화와 해석기법의 진보 등으로 기존의 안전성 보장활동만으로는 가동원전의 안전성을 보장할 수 있는지에 대한 의문이 제기되었다. 특히 가동원전이 신규원전에 적용되는 안전기준을 어느 정도까지 만족시킬 수 있는가에 대한 불확실성과 의구심이 커짐에 따라 신규원전 뿐만 아니라 가동원전에 대해서도 보다 높은 수준의 안전성확보를 위한 구체적인 대책을 수립해야 한다는 공공의 요구가 높아져 왔다

국제원자력기구(IAEA)는 가동원전의 안전수준 저하를 방지하고 나아가 실행가능한 정도까지 안전수준을 개선시키기 위해서는 주기적으로 체계적이고 종합적인 안전성평가를 수행하는 것이 가장 효과적인 방책임을 인식하고, 1994년 주기적 안전성평가에 관한 안전지침(50-SG-O12)을 제시하였다. 또한 1996년 10월 24일 발효한 국제원자력기구 주관의 원자력안전협약에서도 원전의 수명기간 동안 포괄적이고 체계적인 안전성평가의 수행과 안전성평가에서 운전경험과 최신정보의 지속적인 반영을 체약국의 의무사항으로 규정하였다.

국제원자력기구는 안전지침에서 안전성평가를 10년 주기로 수행하도록 권고하고 있으며, 안전성평가 시 고려해야 할 14개의 안전인자(Safety Factor)를 제시하고 있다. 또한 수행절차에 있어서 평가수행의 책임은 원전운영자에게 있으며, 규제자는 이행요건을 설정하고 수행결과에 따른 시정조치 또는 적절한 인･허가 조치를 취할 책임과 그 결과를 국민에게 알릴 책임이 있음을 규정하고 있다.

우리나라 제도 도입 및 수행 현황

우리나라는 1999년 12월 21일 제11차 원자력안전위원회에서 가동원전의 안전성 확인과 향상을 위하여 국제원자력기구의 안전지침을 참조하여 발전용 원자로에 대한 주기적 안전성평가 추진방안을 확정하였으며, 고리1호기부터 시범 적용하기로 하였다. 이 제도는 2001년 1월 ‘원자력법’(현재의 ‘원자력안전법’) 개정을 통하여 법제화되었으며, 2001년 7월 이 법 시행령과 시행규칙에 수행 범위 및 절차, 적용 기술기준 등의 세부 요건을 규정하였다. 또한 2014년 5월 ‘원자력안전법’의 개정을 통하여 연구용원자로에 대하여 주기적 안전성평가의 수행을 확대 적용하였다. 국제원자력기구의 주기적 안전성평가 지침 개정에 따라 2014년 11월 원자력안전법 시행규칙의 개정을 통하여 주기적 안전성평가의 범위를 나타내는 안전인자를 기존의 11개에서 14개로 개정하였으며, 그 내용은 아래와 같다.

① 원자로시설의 설계에 관한 사항

② 안전에 중요한 구조물ㆍ계통 및 기기의 실제 상태에 관한 사항

③ 결정론적 안전성분석에 관한 사항

④ 확률론적 안전성평가에 관한 사항

⑤ 위해도 분석에 관한 사항

⑥ 기기검증에 관한 사항

⑦ 경년열화에 관한 사항

⑧ 안전성능에 관한 사항

⑨ 원자력발전소 운전경험 및 연구결과의 활용에 관한 사항

⑩ 운영 및 보수(補修) 등의 절차서에 관한 사항

⑪ 조직, 관리체계 및 안전문화에 관한 사항

⑫ 인적 요소에 관한 사항

⑬ 방사선비상계획에 관한 사항

⑭ 방사선환경영향에 관한 사항

주기적 안전성평가 제도가 2001년 1월 도입된 이후 2018년 6월 기준으로 가동년수가 10년을 초과한 20기의 가동원전에 대하여 18건의 안전성평가가 완료되었다.

수행방법

안전해석의 전체적인 수행절차는 다음 그림에서 보는 바와 같이 발생가능한 또는 가상적인 사건에 대하여 사건 전개과정(시나리오)을 구성하고, 예비적으로 설정한 원자력시설 설계자료, 운전 제한치와 조건, 운전원조치 등의 입력자료를 토대로 수치적 해석을 수행하여 해석결과가 해당 사건의 허용기준을 만족하는지를 평가한다.

원자로시설의 운영자는 해당 원자로시설의 운영허가일부터 10년마다 안전성을 종합적으로 평가하고, 평가보고서를 작성하여 원자력안전위원회에 제출해야 한다. 건설허가와 운영허가를 동시에 받은 경우에는 원자로가 최초로 임계에 도달한 날을 운영허가일로 본다. 평가보고서는 원자로시설마다 별도로 작성하되, 최종안전성분석보고서를 공유하는 원자로시설에 대해서는 먼저 설치된 원자로시설의 평가일정에 따라 평가를 동시에 수행하여 하나의 보고서로 제출할 수 있다. 이 경우 원자로시설의 운전기간에 따른 설비노후의 정도와 운전조건의 차이 등을 평가에서 별도로 고려해야 한다. 평가보고서는 운영허가일로부터 매 10년이 되는 날을 평가기준일로 하여 기준일부터 1년 6개월 이내에 제출해야 한다.

원자력안전위원회가 평가보고서를 제출받은 경우에 업무위탁기관인 한국원자력안전기술원에서 12개월 이내에 심사하고, 위원회는 그 결과를 운영자에게 통보해야 한다. 위원회는 평가결과 또는 그에 따른 안전조치가 미흡하다고 인정되는 때에는 운영자에게 시정이나 보완을 명할 수 있으며, 운영자는 3개월 이내에 이행계획을 수립해야 한다. 시정조치의 이행에 관하여 위원회는 반기별로 이행현황을 확인한다. 안전성평가의 기술기준은 ‘원자로시설 등의 기술기준에 관한 규칙’에서 규정하고 있는 원자로시설의 위치, 구조･설비 및 성능, 운영, 품질보증에 관한 기준을 적용하고 있다. 아래 그림은 주기적 안전성평가와 계속운전 수행절차를 도식화하고 있다.

주기적 안전성평가(PSR)와 계속운전 수행절차

해석결과가 허용기준을 만족하면 입력자료를 확정하고 안전보고서를 작성하게 되나, 그렇지 못할 경우에는 입력자료를 변경하여 다시 해석을 수행하고 허용기준을 만족할 수 있는 입력자료를 설정함으로써 원자력시설의 설계를 완결하게 된다. 따라서 안전해석을 수행하기 위해서는 우선적으로 해석의 대상이 되는 초기사건을 도출하여 발생빈도에 따라 또는 적절한 방법으로 분류하여야 하고, 각각의 사건에 대한 허용기준을 설정해야 한다. 또한 해석방법과 해석코드가 사전에 마련되어야 한다.

참고문헌

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