화재 PSA 방법론 별 화재심각도 평가방법 비교

A comparison of fire severity evaluation methods between the past and the new fire PSA methodology

화재 확률론적안전성평가(Probabilistic Safety Assessment, PSA)에서 화재심각도(Fire severity factor)는 화재로 인한 노심손상빈도(Core Damage Frequency, CDF)를 계산하기 위한 변수에 해당한다. 과거 화재 PSA 방법론인 EPRI TR-105928(Fire PRA Implementation Guide(FPRAIG))에서 화재심각도는 화재시 점화원에서 발생하는 열방출률(Heat release rate)의 수준에 따라 심각한 화재로 성장할 수 있는 확률을 의미하며, 화재사건 자료원인 NSAC-178L(Fire events database for U.S. Nuclear power plants)에 제공된 경험자료의 점화원 및 위치를 기반으로 각 자료를 심각(Severe), 잠재적으로 심각(Potentially severe), 심각하지 않음(Not severe), 불충분한 정보(Insufficient information) 등으로 분류한 후, 가중치(Weighting factor)를 적용하는 방법으로 평가되었다. 최신 화재 PSA 방법론인 NUREG/CR-6850(Fire PRA Methodology for Nuclear Power Facilities)에서 화재심각도는 감마분포를 갖는 각 점화원의 열방출률 프로파일(Heat release rate profile)을 기반으로 이웃한 목표물(Target)의 손상을 유발할 수 있는 조건부 확률을 의미하며, 해당 열방출률이 발생 가능한 화재사건의 확률을 적용하여 대개 화재진압실패 확률(Non-suppression probability)과 함께 정량화된다. 본 연구에서는 현재까지 과거 방법론(EPRI TR-105928)에 따라 국내에서 수행되었던 화재 PSA의 화재심각도 평가방법과, 신규 방법론(NUREG/CR-6850)에 제시된 화재심각도 평가방법에 대한 비교분석을 고찰하였다. 본 연구의 결과에 따르면, 각 방법론은 경험자료와 공학적 모델을 사용한다는 점에서 평가방법과 결과에 대한 직접적인 비교는 어렵지만, EPRI TR-105928의 화재심각도는 화재리스크 평가를 위한 경험자료의 개체수가 상대적으로 적고, 일부 경험자료들은 자체적으로 화재진압실패를 포함하기 때문에, 화재 CDF에 화재진압실패 확률이 중복으로 고려될 수 있다는 것이 확인되었다.