📌 오늘의 국제 원자력 동향 2026년 8월 21일 (금)
- 러시아가 통제하는 Zaporizhzhia 원전이 고압선 손상으로 외부전원을 상실해 비상디젤발전기로 전환했으며, 6개 원자로가 발전을 중단한 상태에서도 핵연료 냉각을 위해 안정적인 전력공급 확보가 다시 핵안전 현안으로 부각됨.
- 한국 국방장관이 민간 연구기관 추정치를 인용해 북한의 핵탄두 보유량을 약 80~120기로 언급하면서도 군이 정확한 수치를 공식 확인할 수 없다고 선을 그어, 북핵 능력 평가와 비핵화 정책 사이의 불확실성이 재부각됨.
- 미국 Port of Corpus Christi가 MARAD와 SMR·마이크로그리드·첨단 선박 추진체계 활용을 검토하고 Core Power와 부유식 원전 및 원자력 추진 상선 수용을 위한 현장별 준비도 연구를 추진하며 해양 원자력 실증 기반을 넓힘.
- 두산에너빌리티가 중국 Shandong성 Laiyang 원전 5·6호기 증기발생기용 초대형 단조품 8개를 2029년까지 공급하는 계약을 체결해, 중국 신규 원전 건설 확대와 연계된 한국 원전 기자재 공급망의 수주 기반을 이어감.
- 캐나다 CNSC가 Bruce Power의 현장 hot cell 시설 운영을 승인해 전립선암 등 정밀의료에 쓰이는 Lu-177 생산 과정의 Target Carrier Removal을 원전 부지에서 수행할 수 있게 되면서 상업원전 기반 의료동위원소 공급망이 확대됨.
격납건물 파손현상
개요
일반적으로 격납건물의 파손 유형은 증기폭발, 수소폭발 등의 급격한 위협에 의한 조기파손(Early Containment Failure), 점진적인 과압에 의한 후기파손(Late Containment Failure) 또는 격납건물 바닥의 침식에 의한 관통(Basemat Melt-through) 등으로 나타난다. 격납건물의 파손은 대개 원자로용기의 파손 후 비교적 오랜 시간(수시간~수십 시간)이 지난 후에 발생하게 되며, 이는 방대한 자유체적(Free Volume)을 갖도록 설계되어 있는 격납건물의 특성 때문이다. 격납건물의 기능상실 또는 파손을 일으킬 수 있는 주요 현상들은 다음과 같으며, 이에 대한 실제 발생가능성에 대해서는 아직도 다양한 견해가 있다.
노외 증기폭발
원자로용기 하부가 파손되면 고온의 노심용융물이 파손 부위를 통하여 원자로용기를 둘러싸고 있는 주변의 원자로공동(Reactor Cavity)으로 흘러내려 재배치된다. 이때 노심용융물이 원자로공동 내의 냉각수와 상호 반응하여 증기폭발이 발생할 수 있는데, 이 증기폭발이 원자로용기 외부에서 발생하기 때문에 노외 증기폭발(Ex-Vessel Steam Explosion)이라 한다. 노외 증기폭발은 원자로공동 내의 냉각수 수위에 따라 그 특성이 다르게 나타날 수 있으나, 격납건물의 파손을 일으키는 요인으로 작용할 수 있다. 예로서 증기폭발로 발생하는 동적 부하에 의하여 직접적인 격납건물 파손과 원자로를 지지하는 차폐벽을 파손시켜 원자로냉각재계통을 붕괴시키면서 격납건물의 파손을 초래하는 메커니즘이 가능하다. 또한 증기폭발에 의해 다량의 에어로졸과 수증기가 발생하여 격납건물의 내부 압력을 크게 증가시켜 격납건물이 과압에 의해 파손될 수도 있다. 아래 그림은 노외 증기폭발 현상을 개념적으로 보이고 있다.
노심용융물-콘크리트 상호반응
노심용융물-콘크리트 상호반응(Molten Core-Concrete Interaction) 현상은 원자로공동으로 방출된 노심용융물이 냉각수가 부족할 경우 원자로공동의 바닥이나 벽면 콘크리트와 반응하는 현상이다. 노심용융물에 접촉된 콘크리트는 1,300~1,600℃의 고온에서 분해되면서 수소나 일산화탄소와 같은 가연성기체를 생성하여 연소 가능성의 증가와 격납건물의 압력을 급격히 증가시키다. 또한 격납건물 바닥을 침식시키는 등의 현상에 의하여 격납건물의 건전성을 위협하게 된다.
고압 노심용융물 방출
고압 노심용융물 방출(High Pressure Melt Ejection) 현상은 노심용융물이 원자로 하부헤드에 쌓이고 원자로냉각재계통의 고압상태(2MPa 이상)에서 원자로용기에 균열이 생기면 노심용융물이 격납건물 내로 분사되듯이 방출되는 현상을 의미한다. 이 현상은 원자력발전소 정전사고, 급수완전상실사고, 소형 냉각재상실사고와 같은 유형의 고압사고 시나리오에서 가능할 수 있다. 분출되는 고압의 노심용융물은 작은 입자형태로 격납건물 내의 자유체적으로 비산하면서 격납건물의 온도와 압력을 급격히 상승시켜 격납건물의 건전성에 직접적인 위협이 될 수 있다. 이 현상을 격납건물 직접가열(Direct Containment Heating; DCH)이라 부르기도 한다. 그림 2는 격납건물 직접가열 현상을 개념적으로 보이고 있다.
참고문헌
이 자료의 최초 작성 : 김 효정(GINIS) kimhhoj@gmail.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr