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원자력발전소에서 수소폭발안전의 과제와 대책

전문가 제언: ？전문가 제언？

○ 원자력발전소에서 수소폭발사고를 막으려면, 수소의 연소특성과 폭발의 타입에 관한 충분한 지식이 필요하다. 특히, 폭발의 2종류인 디후라그레이션(deflagrations)과 데토네이션(detonation)의 이해가 중요하다. 또, 방폭에 관한 유럽규격을 참고로 하여, 합리적인 방폭대책을 시행할 필요가 있다. 구체적으로는 위험원의 확인과 리스크평가 및 리스크저감을 수행하는 것이다. 이들 방법은, 시스템안전의 사고에 기초한 것이고, 합리적으로 리스크를 저감시켜 안전을 확보하는 것이 중요하다.

○ 원자력발전소의 원자로에는 핵반응으로 발생한 열을 식히기 위해 항상 물(냉각재)이 들어 있어야 한다. 냉각재가 없어지면 핵반응으로 생긴 열이 핵연료를 비롯한 원자로 내부 구조물들을 녹여버린다. 이때 구조물의 특정 성분이 수중기와 만나 화학반응을 일으켜 수소를 발생시키고, 수소 농도가 점점 높아지면 산소와 갑자기 결합해 대규모 수소폭발이 일어나 원자로를 보호하는 격납건물이 손상되면서 방사능이 유출되는 냉각수상실사고(LOCA)가 생길 수 있다.

○ 구소련의 체르노빌원전사고에서도 수소폭발이 발생하여, 원자로건물이 파괴되고, 대량의 방사성물질이 비산되어 유럽일대로 퍼졌고, 멀리 한국에서도 방사성 강우 중에서 방사성물질이 검출된 적이 있다. 그 후에 일본 후쿠시마제일원전사고에서 수소폭발이 발생하여 대량의 방사성물질이 비산되었지만, 한국에서는 동진하는 기류관계로 방사성물질이 검출되지 않았다.

○ 한국에서는 원자력발전소의 수소폭발을 방지하기 위해서, 캐나다의 CANDU형원자로에는 이전부터 수소를 붙잡아 물로 바꿔주는 수소제거장치(PAR : Passive Auto-catalytic hydrogen Recombiners)를 설치하였다. 한국은 후쿠시마제일원전사고 이후에 모든 원자력발전소의 원자로에 수소제거장치를 설치하기로 결정하여, 현재 18기의 원자로에 설치되었고, 앞으로 고리 2호기, 한빛 1？4？5호기, 월성 2？3호기, 한울 1호기, 신고리 4호기에 차례로 PAR을 설치할 계획이다.

저자: Kadowaki, S.
자료유형: 니즈학술정보