핵주기 시설의 화재안전성 연구

Study on Fire Safety of Fuel Cycle Facilities

핵주기 시설(Fuel Cycle Facility)의 경우 다양한 사고의 발생에 대비하여 종합안전성분석(Integrated Safety Analysis, ISA)을 수행하는 것이 요구되고 있으며(미국 원자력규제위원회, U.S. NRC), 작업자 및 일반인에 대한 방사선학적 안전성뿐만 아니라 화재, 화학물질, 독성물질 등에 대해서도 높은 수준의 안전성을 확보하여야 한다. 본 연구에서는 핵주기 시설의 기본적인 화재 안전성을 고려하기 위해서 기존 시설에 대한 소화설비용량의 적정성을 확인하였고, 가연성물질의 양을 기반으로 한 화재하중 및 화재심각도를 산출하였다. 이를 위해 기존 시설에 활용된 할로겐화합물 소화설비의 특징을 살펴보았고, 소방대상물 분류(전기실)에 따라 선정된 소화약제인 할론 1301에 대해 전역방출방식을 고려하여 소화약제량 기준과 보충량에 따라 필요약제량과 과부족을 산출하였다. 또한 화재 규모 판단을 위한 화재하중을 계산하기 위해 방화지역에 있는 각종 가연성 물질에 대해 조사 및 분류하고 각각의 연소열 기준을 확인하였다. 화재하중의 계산시에는 가연성 물질의 크기나 형태가 일정치 않고 중량 추정이 어려운 경우가 있으므로 각종 가연성 물질에 대한 가정사항을 미리 정하였고 가연성 물질이 완전연소하여 최대 열량을 방출하는 것으로 가정하였다. 상존하는 가연성 물질로는 케이블 트레이, 현장 판넬, 책상(목재), 의자(우레탄), 저압배전반, 전동기 제어반 등이 대표적인 것으로 조사되었다. 이중에서 난연성 케이블의 경우에는 완전히 연소하지 않을 가능성이 높지만 위의 가정에서와 같이 완전연소하는 것으로 간주하여 상당한 보수성을 가지도록 하였다. 최종적으로 해당 지역에 대한 단위 면적당의 연소열을 계산하여 화재심각도를 산출하였을 때 등가시간이 0.5 시간 이내로 계산되어 화재로 인한 영향이 제한적일 것으로 확인되었다.