경수로 및 중수로 원전의 화재안전정지분석 차이점 비교

Comparison of Post-Fire Safe-Shutdown Analysis on PWR and PHWR

국내 원자력발전소는 원자력안전위원회 고시 2018-9호(화재위험도분석에 관한 기술기준)에 따라 주기적으로 화재위험도분석을 수행해야 한다. 화재위험도분석은 화재재해분석과 화재안전정지분석으로 구분되며, 화재안전정지분석을 수행하기 위해서는 각 노형의 설계 특성에 대한 이해가 필요하다. 국내 가동 원전은 크게 가압 경수로(이하, 경수로)와 가압 중수로(이하, 중수로)로 구분되며, 경수로와 중수로는 발전소 배치, 안전개념 등 설계 특성에 대한 차이점이 경수로 발전소 간 차이점보다 다양하다. 따라서 본 연구에서는 경수로와 중수로의 설계 특성을 확인하여 화재안전정지분석에서의 차이점을 도출하였다. 두 노형의 비교를 위해 경수로는 OPR1000, 중수로는 CANDU 원전을 선정하였다. 연구에 적용한 기술기준은 BTP CMEB 9.5-1(경수로), CAN/CSA-N293-M87(중수로)이며, 각 기술기준에 따라 노형별 화재안전정지분석수행 결과를 근거로 차이점을 확인하였다. 연구 결과, 경수로와 중수로의 화재안전정지 기능, 격리요건 설계 기준, 안전계통 설계 개념에서 차이점이 나타났다. 예를 들어, 경수로에서는 “원자로 냉각재 밀봉 주입”과 같은 1차냉각재계통 건전성 확보를 위한 기능이 “원자로냉각재 보충” 기능에 포함되는 반면, 중수로에서는 “핵분열생성물 누출방벽” 기능에 포함된다. 또한, 경수로의 안전정지 격리요건 분석에서는 동일한 기능을 수행하는 다중 계열 기기 및 케이블 간 격리요건을 분석하는 반면, 중수로에서는 특수안전계통의 안전그룹(그룹 I, II) 간 격리요건과 더불어 그룹 내 격리요건도 고려한다. 추가적으로 경수로의 안전관련 계통 및 기기와 연결된 케이블은 전기기기실과 주제어실을 거쳐 대체정지패널실로 포설되어 있지만 중수로의 안전관련 계통 및 기기는 그룹 I과 그룹 II로 구분되어 있고 각 그룹은 주제어실 또는 제2제어지역으로 분리되어 포설되어 있다.