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중·저준위 방사성폐기물 처분시설의 운영 중 사고에 대한 평가체계 개선 : 한국의 중·저준위 방사성폐기물 표층처분시설의 운영 중 안전성평가 적용사례
Improvement of Safety Approach for Accidents During Operation of LILW Disposal Facility : Application for Operational Safety Assessment of the Near-surface LILW Disposal Facility in Korea 원문보기

Journal of nuclear fuel cycle and waste technology = 방사성폐기물학회지, v.15 no.2, 2017년, pp.161 - 172  

김현주 (한국원자력환경공단) ,  김민성 (한국원자력환경공단) ,  박진백 (한국원자력환경공단)

초록
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중 저준위 방사성폐기물 처분시설의 운영 중 사고로 인한 방사선적 영향을 평가하기 위해서는 운영 중 발생 가능한 사고에 대한 타당성이 입증되어야 한다. 본 논문에서는 처분시설의 운영 중 사고분석 체계를 처분시설의 구성요소에 대한 안전기능분석, 잠재위험요소분석, 위험도분석, 그리고 향후 조치대안으로 사고평가체계를 개선하였다. 이를 위하여 위험도분석에 필요한 설계대안과 관리대안을 추가하여 설계-운영-평가가 연계되도록 하였다. 또한 운영 중 사고의 발생확률과 평가결과의 심각성에 따라 운영중 사고에 대한 분류기준을 제안하여 처분시설 운영 중 대표 사고시나리오에 대한 정당성을 확보하였다. 본 논문의 개선된 평가체계를 우리나라의 2단계 중 저준위 방사성폐기물 표층처분시설에 대한 처분시설 운영 중 사고분석의 사례에 대해 적용하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To evaluate radiological impact from the operation of a low- and intermediate-level radioactive waste disposal facility, a logical presentation and explanation of expected accidental scenarios is essential to the stakeholders of the disposal facility. The logical assessment platform and procedure, i...

주제어

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문제 정의

  • Safety Case 종합프로그램의 안전성확보체계에 따라 처분시설의 운영 중 안전기능분석에 근거한 시설의 구획화, 잠재위험요소분석, 위험도분석을 통해 운영 중 대표 사고시나리오를 도출하였으며, 사고시나리오 선별의 정당성을 확보하고자 하였다.​​​​​​​
  • 본 논문에서는 처분시설 운영 중 사고분석 시 처분시설 구성요소 별 운영 중 안전기능분석(Operational Safety Function Analysis)을 추가하고, 운영 중 잠재위험요소분석(Hazard Analysis)시 설계대안과 현장운영을 고려한 관리대안을 추가함으로써 설계-운영-평가의 상호연계를 통해 안전 목표에 부합하는 처분시설 개발이 가능하도록 평가체계를 개선하였다. 또한, 운영 중 사고발생확률과 결과의 심각성을 고려한 사고분류기준을 제시하고 2단계 표층처분시설의 운영중안전성평가에 적용함으로써 사고시나리오에 대한 정당성을 확보하고자 하였다.
  • 운영 중 사고평가는 처분시설의 건설/운영과 관련된 모든 잠재적 위험들을 파악하고, 이를 통해 운영 중 사고시나리오 및 평가모델을 수립하여 운영 중 사고로 인한 작업자 및 일반인의 방사선적 영향을 평가함으로써 처분시설의 운영 중 안전성을 입증하는데 그 목적이 있다.
  • 잠재위험요소분석의 목적은 시설운영 중 구성물/계통/ 기기를 통해 발생될 수 있는 위험요인을 도출하고 이러한 위험요인이 사고로 연계되는 것을 방지하는데 있으며, 이를 위해 관리대안과 설계대안 항목을 추가함으로써 구성요소들이 고유의 안전기능을 달성할 수 있도록 개선하였다.​​​​​​​
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산업계에서 공정설계상 및 운영상 문제점을 파악하여 불량률과 사고를 최소화하기 위해 무엇을 사용하고 있는가? 우리나라는 원자력발전소 26기를 비롯하여 경주 중·저준위 방사성폐기물 처분시설이 운영 중에 있으며 원자력관련시설의 운영개시 전에 운영 중 정상조건 및 사고조건으로부터 발생할 수 있는 일반인과 작업자에 대한 피폭을 고려하여 시설의 방사선적 안전성을 확보할 수 있도록 시설 설계 및 안전운영에 대비하고 있다. 일반적으로 산업계에서는 공정설계상 및 운영상 문제점을 파악하여 불량률과 사고를 최소화하기 위해 HAZOP (Hazard and Operability)과 HAZID (Hazard Identification)의 위험도분석방법론을 사용하고 있다.
우리나라의 1단계 동굴처분시설에 대한 운영 중 사고분석 방식은 어떠한가? 현재 우리나라에서 운영중인 1단계 동굴처분시설에 대한 운영 중 사고분석에서는 정성적 위험도분석법(HAZOP)을 도입하여 잠재위험요소와 사고유형에 따른 사건발생확률과 심각성을 고려하여 대표 사고시나리오를 도출하고, 선량 평가를 통해 일반인이 받는 방사선적 영향을 평가하였다[7]. 그러나, 처분시설 운영경험이 부족한 우리나라의 경우 사건 발생확률을 미국[1] 및 영국[3]의 기준을 적용하였으며 결과의 심각성에 대한 정량적인 선별기준이 없어 대표 사고시나리오에 대한 타당성 확보가 충분히 이루어지지 못하였다.
미국과 영국의 사고분석(accident analysis) 방식은 어떠한가? 이미 처분시설을 운영하고 있는 국가들의 경우 HAZOP 및 HAZID와 같은 정성적 위험도분석방법론을 적용하여 잠재위험요소분석(hazard analysis)을 통해 처분시설 운영 중 사고분석(accident analysis)을 수행하고 있다. 미국[1-2]과 영국[3-5]의 경우 사건(event)을 유발하는 잠재위험요소를 도출하고 사건발생확률과 평가결과의 심각성에 따라 사건을 선별하고 사고분석을 통해 방사선적 영향을 평가한다. 프랑스[6]의 경우 처분시설 운영 중 발생 가능한 사건을 도출하고 사건을 방지할 수 있는 관리방안과 설계안전장치에 따라 사건의 위험수준을 분류하고 사건발생확률을 고려하여 운영 중 사고분석을 수행하고 있다.
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참고문헌 (20)

  1. Waste Isolation Pilot Plant Contact Handled(CH) Waste Documented Safety Analysis(DSA), DOE/WIPP-95-2065 (2009). 

  2. Implementation Guide for Use in Developing Technical Safety Requirements, DOE G 423.1-1, October 24 (2001). 

  3. Generic Operational Safety Assessment, Part 1 Operational Safety Report, Nirex Report N/079 (2003). 

  4. Generic Operational Safety Assessment, Part 2 Fault and Hazard Schedule, Nirex Report N/079 (2003). 

  5. Generic Operational Safety Assessment, Part 3 Design and Basis Accident Analysis, Nirex Report N/079 (2003). 

  6. Operational Safety in a Sub-surface disposal, DMR/SE/12-0045, Andra (2013). 

  7. Korea Radioactive Waste Agency(KORAD), "Section 8.1 Additional Analysis of Operational Accident", Construction and Operation Licensing Following-up Action Report, KORAD-TR-2015-004 (2015). 

  8. K.I. Jung, J.H. Kim, M.J. Kwon, M.S. Jeong, S.W. Hong, and J.B. Park, "Comprehensive Development Plans for the Low- and Intermediate-Level Radioactive Waste Disposal Facility in Korea and Preliminary Safety Assessment ", 14(4), 385-410 (2016). 

  9. K.I. Jung, N.G. Jeong, Y.P. Moon, M.S. Jeong, and J.B. Park, "Prediction of Radionuclide Inventory for the Low-and Intermediate-Level Radioactive Waste Disposal Facility by the Radioactive Waste Classification", J. of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology, 14(1), 63-78 (2016). 

  10. Korea Radioactive Waste Agency (KORAD), Safety Analysis Report for Low- and Intermediate-Level Radioactive Waste Disposal Facility on Construction Phase of 1st Stage (2016). 

  11. J.B. Park, J.T. Jeong and J.W. Park, "Development of the Safety Case Program for the Wolsung Low- and Intermediate-Level Radioactive Waste Disposal Facility in Korea", J. of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology, 12(4), 335-344 (2014). 

  12. Korea Radioactive Waste Agency(KORAD), "Section 7.1 Safety Case Program", Construction and Operation Licensing Following-up Action Report, KORAD-TR-2015-001 (2015). 

  13. International Atomic Energy Agency (IAEA), Safety Standards for Protecting People and the Environment, Fundamental Safety Principles, SF-1 (2006). 

  14. International Atomic Energy Agency (IAEA), The Safety Case and Safety Assessment for the Disposal of Radioactive Waste SSG-23 (2012). 

  15. International Atomic Energy Agency (IAEA), Disposal of Radioactive Waste, SSR-5 (2011). 

  16. International Atomic Energy Agency (IAEA), Safety Assessment for Facilities and Activities, SGR Part 4 (2009). 

  17. Korea Radioactive Waste Agency (KORAD), Safety Analysis Report for Low- and Intermediate-Level Radioactive Waste Disposal Facility on Planning Phase of 2nd Stage (2016). 

  18. Hazard Categorization and Accident Analysis Techniques for Compliance with DOE Order 54800.23, Nuclear Safety Analysis Reports, DOE-STD-1027-92 (1997). 

  19. International Atomic Energy Agency (IAEA), IAEA Safety Glossary, Terminology Used in Nuclear Safety and Radiation Protection (2007). 

  20. Enforcement Decree of Nuclear Safety Act, Article 2(4) (2016). 

저자의 다른 논문 :

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