수평 케이블 트레이에서 원자력 케이블의 종류 및 배열이 연소 특성에 미치는 영향

Effects of Types and Arrangements for Nuclear Power Cable in Horizontal Cable Trays on Burning Characteristics

원자력 발전소에서 화재 발생 시, 케이블은 주요 가연물로 작용하며 그 중요성은 매우 크다. 케이블의 화재 특성은 발전소의 안전성과 직결되므로, 이를 정확히 이해하고 평가하는 것이 필수적이며 케이블의 난연성능의 그 중요성이 부각되고 있다. 원자력 발전소에서 사용되는 케이블은 그 사용 목적과 설치 위치에 따라 종류 및 배열이 서로 다르게 배치되어있다. 이는 케이블 트레이에 설치된 케이블의 종류 및 배열 방식에 따라 연소 특성은 각기 달라진다는 것을 의미하게 된다. 원자력 케이블의 연소특성 파악은 화재확산 및 안전성 예측 측면에서 매우 중요하며, 본 연구에서는 원자력 케이블의 연소 특성을 확인하기 위해 단일 및 다단 케이블 트레이 실험을 수행하였다. NUREG/CR-7010에 제시된 케이블 트레이(3 m × 0.45 m × 0.1 m)를 대상으로 1/3 축소모형(1 m × 0.15 m × 0.33 m) 실험을 수행하였다. 구성요소가 다른 안전등급 원자력 3종을 선정하였으며, 공극률 0%, 25% 및 50%의 배열에 따른 다단 케이블 트레이 실험을 통해 연소 특성을 확인하였다. 단일 및 다단 케이블 트레이 실험시 케이블의 연소특성을 비교하기 위해 화재 성장률, 열방출률(Heat Release Rate, HRR), 케이블의 탄화 면적 등의 물리량을 측정 및 비교 검토를 수행하였다. 이와 같은 결과를 통해 원자력 발전소에서 사용되는 케이블의 화재 위험성을 사전에 평가하고, 안전성을 확보하기 위한 중요한 지침을 제공될 것으로 보이며, 이러한 결과는 원자력 발전소의 안전 설계와 운영에 실질적인 기여할 것으로 기대된다.