원자력발전소 산불 확률론적안전성평가 수행을 위한 화재모델링 분석

Fire Modeling Analysis for Forest Fire Probabilistic Safety Assessment of Nuclear Power Plant

지형학적 특성상 국내 원자력발전소의 대부분은 산림에 인접해 있으므로 산불에 대한 분석은 원자력발전소 의 안정적인 운영을 위하여 중요한 요소이다. 특히, 2022년 발생한 울진-삼척 산불은 한울 원자력발전소에 전력을 공급하는 송전선로를 차단시킨 바 있다. 현재 국내에서는 산불이라는 외부재해에 대한 원전 확률론적안 전성평가(Probabilistic Safety Assessment, PSA) 기술을 개발하고 있다. 본 연구는 한울 원자력발전소 인접 산림에 서 발생한 산불이 부지 내부에 미치는 직접적인 영향을 분석하기 위하여 FDS를 활용하여 다양한 조건에서 화재모델링을 수행하였다. 산불의 확산 거동을 평가하기 위해서 Qgis 및 FDS 연료모델을 활용하여 한울 원자력발전소 인근에 대한 지형데이터 및 산림정보를 구현하였고 기상청으로부터 울진-삼척 산불 당시 기상데이터를 수집하여 여러 기상 조건(연평균 풍속, 풍향, 상대습도)에서의 산불 확산 거동을 평가하였다. 또한 한울 원자력발전소 부지 및 스위치야드에서 위치별 온도, 열유속, 독성가스 농도 및 가시거리를 예측하여 산불에 의한 영향을 평가하였다. 화재모델링 결과, 기상조건이 변화되면 산불의 확산속도에 차이가 나타남을 확인할 수 있었고 발전소 부지 및 스위치야드에서의 온도 및 열유속은 손상기준에 도달하지 않았으며 이산화탄소 및 일산화탄소와 같은 연소생성물과 연기에 의한 영향도 미미한 것으로 예측되었다. 연구를 통해 도출된 결과는 원자력발전소 화재 PSA 수행 시 입력자료로 활용 가능할 것으로 기대된다.