핵주기 시설의 화재 시뮬레이션 기초연구

Fundamental Study on Fire Simulation of Fuel Cycle Facilities

핵주기 시설(Fuel Cycle Facility)의 발생가능한 사고들 중에서 핵물질에 의한 방사선학적 위해뿐만 아니라 화재, 화학물질, 독성물질에 의한 위해에 대해서도 면밀한 조사, 검토 및 평가가 이루어져야 한다. 특히 화재로 인한 피해는 일반인 및 환경과 같이 대외적인 영향과함께 시설 내 공정 작업자에 대한 영향도 면밀히 검토되어야 할 것이다. 본 연구에서는 핵주기시설의 화재 발생가능성 검토를 통해 선정된 기준사건들 중에서 다량의 가연성물질이 존재할 수 있는 전기실의 화재 거동을 확인하기 위한 기초연구를 진행하였다. 즉, 소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준에 나와 있는 화재시나리오 7가지 유형에 따라 가장 피해가 클 것으로 예상되는 시나리오를 선정하였다. 이어서 기존 시설에 대한 분석을 토대로 가상의 전기실을 모사하였고, 해당 공간에서의 화재 상황을 가정하여 화재확산 거동 및 특성을 알아보고자 하였다. 물론 해당 공간은 난연성 케이블의 사용, 격납구조, 소화설비의 작동 및 운전원들의 비상대응 훈련을 통해 화재의 발생은 물론 화재의 확산은 어려울 것으로 판단된다. 해석을 위해 전기실 화재에서의 주요 가연물질로 일반 케이블을 선정하였고 타 연구에서 실시된 실험값을 반영하여 케이블화재 최대열방출율을 설정하였기 때문에 실제 난연성 케이블과는 화재거동이 차이가 있고 결과에 있어 상당한 보수성을 가질 것으로 판단된다. 해석의 결과로서 열방출율 확인하고 온도, 연기, 일산화탄소, 이산화탄소 및 산소 등의 변화로 인한 작업자에의 영향을 살펴보도록 하였다. 이 기초연구를 통해 향후 핵주기 시설의 화재 시뮬레이션 연구에 활용이 가능할 것이다.