국내 원자력발전소 화재사건 확률론적 안전성평가에서의 불확실성 분석에 대한 고찰

A Study on Uncertainty Analysis of Fire Probabilistic Safety Assessment for Domestic Nuclear Power Plants

국내 원자력발전소에 대한 화재사건 확률론적 안전성평가는 미국 전력연구소가 1995년에 발행한 TR-105928에서 제시한 방법론과 데이터를 보완하여 적용하고 있다. 이 방법론은 사고 시나리오에 대한 분석과 해당 시나리오에 의한 조건부노심손상확률(CCDP: Conditional Core Damage Probability)을 별도로 다루고 있어, 화재사건 불확실성 분석은 화재 기본사건 인자와 PSA 모델이 내포한 불확실성 모두를 다루지 못하고 일부 요소에 대해서만 수행하고 있다. 본 연구에서는 확률론적 안전성평가 프로그램의 회복조치(recovery rule)를 통해 원자력발전소의 노심손상을 초래하는 최소단절집합과 사고 시나리오를 구성하는 기본사건의 조합을 결합하여 불확실성 분석을 수행하는 방법을 제시하였다. 화재 시나리오를 이루고 있는 기본사건은 일반적으로 평균 발생확률 또는 빈도를 가지고 있으나 대부분의 값에 대한 오차 인자는 그 근거를 찾기 힘들다. 본 연구에서는 각 기본사건의 오차 인자에 대한 자료 조사를 수행하였으며 이에 대한 근거를 찾지 못한 기본사건은 오차 인자를 가정하여 참조 원전의 스위치기어실에 대한 불확실성 분석을 수행하였다. 또한 오차 인자를 가정한 화재 기본사건인 화재 심각도와 화재진압실패확률은 오차 인자를 변경하여 민감도 분석을 수행하였다. 불확실성 분석 결과, 고에너지 아크 손상(HEAF: High Energy Arcing Fault)과 같이 오차 인자가 큰 기본사건의 영향으로 화재사건에 대한 불확실성 평가 결과는 다른 사건과 비교하여 매우 큰 불확실성을 내포하고 있음을 확인하였다. 화재 기본사건 중 심각도와 진압실패확률은 구역전체 화재와 이웃 화재구역 전파 시나리오에 모두 적용되어 오차 인자의 영향이 크게 나타나므로 오차 인자 결정을 위한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이러한 연구는 향후 위험도 정보활용 의사결정에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.