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Fukushima 원전의 사고대응 개요와 앞으로의 안전 방향

전문가 제언: ○ 이 자료는 2011년 3월 11일에 일본의 동북연안에서 발생한 대지진과 쓰나미에 의해 Tokyo전력의 Fukushima 제1원전에서 발생한 원전사고 의 대응에 참여한 사람이 기술한 원전사고에서의 사고대응 내용과 앞으로 원전의 안전을 확보하기 위한 방향을 기술하고 있다.

○ Fukushima 원전사고를 일으킨 대지진은 일본의 관측사상 최대였고 또한 세계 관측사상 4번째로 큰 규모의 지진이었으며 진도가 9.0인 거대지진이었다. 이 지진으로 길이 약 500km, 폭 약 200km에 걸친 지각판(plate)의 경계단층이 이동함으로써 초거대 쓰나미가 발생되었다. 당시 Fukushima 제1원전에 도달한 쓰나미의 높이는 원전의 설계에서 고려된 쓰나미 높이 OP+5.4m~6.1m(OP는 Onahama 항만공사 해수면 기준)의 2배 이상이나 되는 OP+13.1m로 추정되었다.

○ 당시의 지진에 의해 Fukushima 제1원전은 외부전원이 상실되었으며 지진가속도에 의해 원자로가 자동 정지되었으나 비상용 디젤발전기가 작동하여 쓰나미가 도달하기까지 고압주수계통이 운전되었고 또한 안전에 중요한 설비들이 지진에 의해 손상되지 않아 원자로의 안전성에는 큰 영향이 없었다고 평가되었다.

○ 그러나 결과적으로 수소폭발에 의한 원자로건물 손상이 발생하는 중대사고로 전개되었는데 수소폭발의 요인은 1호기에서는 노심 손상에 의해 수증기와 핵연료의 지르코늄이 반응하여 수소가 발생하였고 이것이 격납용기 내를 채운 후에 원자로건물 내로 누설되어 원자로건물 내에서 폭발에 이르게 되었다. 격납용기 내는 사고를 대비하여 불활성의 질소가 채워져 있었기 때문에 수소폭발에 이르지 않았는데 원자로건물 내의 수소폭발은 원전설계에서 고려되지 못하였다.

○ 우리나라의 원전들도 세계의 다른 원전들과 마찬가지로 당초에는 초거대 쓰나미에 대한 대비가 부족하였지만 이제는 거대 쓰나미에도 비상용 기기들이 작동할 수 있도록 대비를 하고 있다. 거대 쓰나미를 대비한 침수방지대책과 함께 원자로건물을 중심으로 침수방지를 위한 2중의 대책을 강구하는 것이 필요하다고 생각된다.

저자: T. Fukuda
자료유형: 학술정보