[국내논문]원전 차폐 콘크리트 구조물 제염해체공사 리스크 분류체계 구축: 구조적 / 작업 리스크를 중심으로 Development of Risk Breakdown Structure of Nuclear Power Plant Decommissioning Project: Focusing on Structural Damage / Work Process Risks원문보기
건설해체공사와 유사한 특성을 갖는 원전 제염해체공사에서 구조적 리스크 관리는 매우 중요하다(DOE). 하지만 제염해체작업 중 발생할 수 있는 구조적 재난재해 및 위험요소는 크게 고려하지 않고 있다. 이로 인해, 구조적 재난 및 재해에 의해 발생할 수 있는 작업자 리스크 역시 체계적으로 정립되어 있지 않다. 또한, 재난 및 재해 그리고 리스크 분류체계는 작업의 특성(작업프로세스, 활용장비, 작업 위치 등)별로 분류되어 있지 않아 실제 해체공사를 위한 매뉴얼로 활용하기에 무리가 있다. 따라서 차폐 콘크리트 구조물 제염해체공사의 건설해체공사와의 유사성을 기반으로 작업의 특성별로 분류한 리스크를 도출하는 것은 원자력 발전소 해체공사 리스크 관리에 필수적으로 판단한다.
건설해체공사와 유사한 특성을 갖는 원전 제염해체공사에서 구조적 리스크 관리는 매우 중요하다(DOE). 하지만 제염해체작업 중 발생할 수 있는 구조적 재난재해 및 위험요소는 크게 고려하지 않고 있다. 이로 인해, 구조적 재난 및 재해에 의해 발생할 수 있는 작업자 리스크 역시 체계적으로 정립되어 있지 않다. 또한, 재난 및 재해 그리고 리스크 분류체계는 작업의 특성(작업프로세스, 활용장비, 작업 위치 등)별로 분류되어 있지 않아 실제 해체공사를 위한 매뉴얼로 활용하기에 무리가 있다. 따라서 차폐 콘크리트 구조물 제염해체공사의 건설해체공사와의 유사성을 기반으로 작업의 특성별로 분류한 리스크를 도출하는 것은 원자력 발전소 해체공사 리스크 관리에 필수적으로 판단한다.
The purpose of this study is to deduct the structural damage / work process risks factors which can be occurred during the decommissioning in the NPP containment concrete structure. To achieve these purpose, risk profile specified in the construction industry is analyzed, and the work process of NPP...
The purpose of this study is to deduct the structural damage / work process risks factors which can be occurred during the decommissioning in the NPP containment concrete structure. To achieve these purpose, risk profile specified in the construction industry is analyzed, and the work process of NPP decommissioning and the construction project were matched based on the similarity of each works. Accordingly, human and physical risk factors are classified. Finally, the risk associated with the building structure and work process was classified as per their process activities, and risk typology explaining the disaster which put the structure, equipments, machine and workers in serious danger was developed.
The purpose of this study is to deduct the structural damage / work process risks factors which can be occurred during the decommissioning in the NPP containment concrete structure. To achieve these purpose, risk profile specified in the construction industry is analyzed, and the work process of NPP decommissioning and the construction project were matched based on the similarity of each works. Accordingly, human and physical risk factors are classified. Finally, the risk associated with the building structure and work process was classified as per their process activities, and risk typology explaining the disaster which put the structure, equipments, machine and workers in serious danger was developed.
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문제 정의
제염해체공사에 영향을 미치는 불확실한 사건 및 상황을 사전에 인지, 분석, 대응 모니터링하여 사업의 성공을 방해하는 리스크 요인들을 최소화 시키고 기회요인을 극대화함으로써 전체 원전 해체사업의 시간적, 금전적 손실을 최소화하고 성공적으로 안전한 사업 완수를 위한 관리방안이다.
이에 따라, 제염해체공사와 건설공사의 유사성을 기반으로 한 주요업무와 업무특성의 매칭을 통해 건설공사의 리스크가 매칭 된 제염해체공사의 리스크로 소결된다. 이러한 현장의 업무특성을 고려한 리스크 식별을 통한 리스크 분류체계 구성을 제안함으로써 향후 실제 현장에서 사전 점검을 위한 도구로 활용할 수 있도록 하였다.
본 연구의 특성상 대규모 설문조사가 불가능 하여, 소수 전문가 의견을 반영하여 분류결과의 신뢰도를 높이고자 하였다.
본 연구에서는 원자로 차폐 콘크리트 구조물의 제염해체공 사의 발생 가능한 구조적⋅작업 위험요소를 공정별로 분류하고 이러한 위험요소가 구조체/작업/기계, 그리고 궁극적으로 작업자에게 미칠 수 있는 재난/재해 분류표를 개발하였다.
제안 방법
특히, 공정별 리스크는 공정별로 발생 가능한 구조적⋅작업 측면의 물적리스크를 우선 도출하였다.
이를 위하여 기존 국내에서 수행된 바 있는 연구용 원자로 해체철거 공사 사례와 원자로 해체철거공사 WBS 시안 개발 사례 등의 기존 연구사례를 기반으로 원전 차폐 콘크리트 구조물의 제염해체공사 공정을 도출하였다.
전문가 인터뷰를 통하여 도출된 공정별 물적리스크를 검증하고 주요 공정프로세스와 그에 따른 리스크를 선정하여 공정에 미치는 영향을 파악하여 시사점을 도출한다.
본 연구의 경우 건설산업분야에서 규정하는 작업별 위험요소 프로파일을 분석하고 원전 제염해체공사와의 유사성을 기반으로 리스크 분류체계를 구성한다.
이어서 건설산업의 물적피해 항목을 제염해체공사에서 일어날 수 있는 물적피해로 구체화하기 위하여 국내 원전해체 프로젝트와 구조 분야의 경험이 있는 실무진 및 연구기관의 전문가 5인에 대해 인터뷰를 진행하였다(Table 3).
그룹미팅 및 인터뷰를 통해 의미가 중복되는 항목을 결합⋅제거하고 항목별 개념을 구체화하는 과정을 거쳐 제염해체공사 작업 중 발생가능 한 물적피해 요인을 도출하였다(Table 4).
광범위한 리스크 중 원전 차폐 콘크리트 구조물의 제염해 체공정에 적합한 리스크를 식별하고 구체화하기 위해 WBS 를 구성하였다. 역무 분류의 기준은 Fig.
광범위한 리스크 중 원전 차폐 콘크리트 구조물의 제염해 체공정에 적합한 리스크를 식별하고 구체화하기 위해 WBS 를 구성하였다. 역무 분류의 기준은 Fig. 2와 같이 사업의 흐름에 따른 관리가 이루어지도록 프로젝트 단계별 분류체계를 수립하였다.
대분류(Level 1), 중분류(Level 2), 소분류(Level 3)의 3단계로 구성하였다. Level 1은 원전 차폐 콘크리트 구조물의 유닛을 구분하였고 Level 2는 각 유닛에서 수행하는 주요 업무를나열하였다.
본 연구에서는 건설공사와 제염해체공사의 매칭프로세스를 통해 제염해체공사의 구조적⋅작업적 리스크 분류체계를 구성한다.
앞서 구성한 원전 차폐 콘크리트 구조물의 제염해체공사 WBS와 건설산업분야 위험요소 프로파일을 기반으로, 본 연구에서 제안하는 제염해체공사와 건설공사의 매칭프로세스(Fig. 3)를 통해 제염해체공사 RBS(Risk Breakdown Structure,리스크 분류체계)를 구성하였다. 또한 원전해체 프로젝트와 관련된 전문가 집단을 선정하여 인터뷰를 실시하여 효과적인 RBS 구성이 가능하도록 하였다.
3)를 통해 제염해체공사 RBS(Risk Breakdown Structure,리스크 분류체계)를 구성하였다. 또한 원전해체 프로젝트와 관련된 전문가 집단을 선정하여 인터뷰를 실시하여 효과적인 RBS 구성이 가능하도록 하였다.
차폐 콘크리트 구조물 해체공사의 RBS(Riskk Breakdown Structure, 리스크 분류체계)는 위에서 도출한 WBS를 기반으로 수립하였다. 리스크 분류의 기준은 WBS와 같이 프로젝트 단계별 분류체계를 수립하였다.
이에 따라 도출된 리스크 요인분석으로 물적사고 분류표를 작성하고 추후 사고이벤트별 심도와 빈도 정보 입력을 통해 공정별 위험도 평가가 가능하도록 하였다.
국내 여건상 연구대상사례가 매우 제한적이므로 전문적인 검증 자체가 불가능한 실정으로 소수 전문가 의견을 통한 전반적 검증을 진행한다. 이를 통해, 건설공사와 유사점을 찾기어려운 원전 해체공사 주요 작업의 이해와 본 연구에서 작성한 원전 제염해체공사 공정별 물적 리스크 분류표를 수정 및보완한다.
국내 여건상 연구대상사례가 매우 제한적이므로 전문적인 검증 자체가 불가능한 실정으로 소수 전문가 의견을 통한 전반적 검증을 진행한다. 이를 통해, 건설공사와 유사점을 찾기어려운 원전 해체공사 주요 작업의 이해와 본 연구에서 작성한 원전 제염해체공사 공정별 물적 리스크 분류표를 수정 및보완한다.
건설공사 위험요소 프로파일을 기반으로 물적 리스크 분류표를 작성하였으며, 앞서 수행한 원전 제염해체공사 공정과 건설공사 공정의 매칭결과를 바탕으로 아래 Table 7과 같이주요작업별 물적 리스크를 도출하였다.
첫째, 국내에서 기존에 수행된 바 있는 연구용 원자로 차폐 콘크리트 구조물의 제염해체공사 사례와 원자로 구조물 제염 해체공사 작업분류체계(WBS) 시안개발 결과물의 공정을 분석하고 일반화하였다.
둘째, 건설산업분야에서 규정하고 있는 작업별 위험요소 프로파일을 분석하고 원전 제염해체공사와의 유사성에 근거하여 주요작업을 매칭하였다.
대상 데이터
본 연구는 원전 제염해체공사의 리스크 분류체계 구축을 목표로 하였으며, 원전 제염해체공사 프로세스 중 구조적⋅ 작업 재난 및 재해의 빈도가 가장 높은 차폐 콘크리트 구조물 해체공사를 대상으로 하였다.
구조적, 해체 작업적 측면에서 발생할 수 있는 리스크를 중점적으로 도출하기 위해서 본 연구에서는 직접적으로 제염해체 작업을 포함하는 “원자로 차폐 콘크리트 구조물 해체 공정”만을 대상으로 분석하였다.
이론/모형
차폐 콘크리트 구조물 해체공사의 RBS(Riskk Breakdown Structure, 리스크 분류체계)는 위에서 도출한 WBS를 기반으로 수립하였다. 리스크 분류의 기준은 WBS와 같이 프로젝트 단계별 분류체계를 수립하였다. 본 연구에서 제안하는 단계별 매칭 프로세스는 Table 6의 정보를 기반으로 이루어진다.
성능/효과
도출된 물적 리스크를 살펴보면 붕괴와 전도 항목이 다른항목보다 비교적 다수 도출되었다. 원전 제염해체공사 특성상 제한적 공간에서 거의 모든 작업에 가설구조물 설치가 필수적이며, 중장비를 사용 등에 의한 것으로 판단하였다.
셋째, 매칭된 주요작업에 따라 리스크를 분류하여 해당 리스크에서 기인하는 위험요소, 즉, 원전 차폐 콘크리트 구조물 제염해체공사에서 발생하는 다양한 외적 요인이 작업자에게미칠 수 있는 위험요소를 도출하였다.
후속연구
분류표를 통해 발생 가능한 물적 리스크가 많을수록 관리 중요도가 높은 세부공정이라고 평가할 수는 없으며 공정의 난이도, 리스크 빈도 및 심도 등 추가적인 분석이 필요하다.
작업 Type이 아닌 작업위치, 작업객체 그리고 사용장비를 고려한 원전 제염해체의 상세공정 단계별로 물적 리스크를 분류한다면 각 공정을 수행하기 전 발생할 수 있는 물적 리스크를 확인하여 예방할 수 있고, 이를 통해 적절한 해체계획과 위험 저감 대책과 재난재해 발생 시 대응대책을 수립할 수 있다. 또한 원전 차폐구조물 제염해체공사 공정만이 아닌 원전 해체공사의 전 범위까지도 적용 기대해 볼 수 있다.
다만, 국내에서는 상업용 원자로 해체 사례가 전무한 관계로 분석 대상을 연구용 원자로로 한정한 점과, 기존의 구조적⋅작업 리스크 연구사례의 한계로 건설산업의 리스크를 인용한 것은 본 연구의 한계로 볼 수 있다.
위 결과물을 통해 추후 좀 더 다양한 사례와 연구를 통한 제염해체공사의 공정 표준화 및 이에 상응하는 공정별 리스크 도출, 도출된 리스크의 평가에 따른 대응 매뉴얼 개발이 가능할 것으로 사료된다.
이를 극복하기 위해, 본 연구를 통해 도출된 리스크 분류체 계의 validation과, 향후 국내외의 다양한 사례 데이터 수집, 표준화된 WBS 개발, 새로운 리스크에 대한 평가방식 개발이 병행되어야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
원자로 해체시 해체 폐기물을 유의해야하는 이유는?
원자로 해체는 최소 몇 년 이상의 시간이 소요되는 장기 프로젝트로서, 그 기간 중에 다양한 해체 폐기물이 대량으로 발생한다. 상대적으로 단기간에 대량으로 발생하는 해체폐기물을 적절히 분류, 처리하지 못하면 상당한 처분비용부담이 뒤따르며 또한 방사능을 띤 원전 계통과 기기를 해체 할 때 작업자의 방사선 피폭은 물론 환경으로의 방사능 누출이 발생할 수 있다. 이에 따라 각 국의 원전 관련 주요 기관 및 부처는 원전의 안전한 해체를 위한 지침, 가이드라인 등을 수립하여 운용하고 있으며, 특히 해체단계에서 발생할 수 있는 리스크에 대한 사전식별을 통한 대응전략 역시도 마련해놓고 있다.
원자로 해체란?
원자로는 설계수명에 다다르면 안전성을 평가하여 계속운전을 하거나 영구정지 되는데 이처럼 영구정지가 결정된 사용후 핵 연료 인출 및 이전, 냉각재 배수, 제염 등 원자로 해체를 위한 준비를 하게 된다. 여기서 원자로 해체란 ‘효용가치를 상실한 원자력 시설을 주변 환경으로부터 안전하게 영원히 퇴출하기 위해 취해지는 모든 기술적⋅관리적 활동’으로 정의한다. 원자로 해체는 최소 몇 년 이상의 시간이 소요되는 장기 프로젝트로서, 그 기간 중에 다양한 해체 폐기물이 대량으로 발생한다.
원자로는 설계수명이 다다르면 어떻게 되는가?
전 세계적으로 가동 연수가 30년 이상된 원전이 전체의 51%에 육박하면서 본격적인 노후화 단계로 진입하였다. 원자로는 설계수명에 다다르면 안전성을 평가하여 계속운전을 하거나 영구정지 되는데 이처럼 영구정지가 결정된 사용후 핵 연료 인출 및 이전, 냉각재 배수, 제염 등 원자로 해체를 위한 준비를 하게 된다. 여기서 원자로 해체란 ‘효용가치를 상실한 원자력 시설을 주변 환경으로부터 안전하게 영원히 퇴출하기 위해 취해지는 모든 기술적⋅관리적 활동’으로 정의한다.
참고문헌 (9)
IAEA. (2006), "Decommissioning of Facilities using Radioactive Material," IAEA Safety Requirement WS-R-5, 1.
IAEA. (2006), "Decommissioning of Facilities Using Radioactive Material," WS-R-5, International Atomic Energy Agency, Vienna, 1-38.
Joo, H. M., and Jung, M. L. (2013), Development of the Draft Guidelines of the Decommissioning Plan for a Nuclear Power Plant in Korea. Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology, 11(3), 213-227.
PMI. (2004), "Project Management Body of Knowledge." 112-115.
S, K. (2010), "Construction Risk Management," Kimoondang Project Management Institute, 5 th edition, "Project Management Body of Knowledge."
Sang, H. A. (2015), A Case Study of the Risk Identification in Construction Project, Korean journal of construction engineering and management, 16(1), 15-23.
Seong, W. H., Hyeong, I. K., and Yong, S. A. (2003), Study on Development and Real Situation Analysis for the Risk Management of Domestic Construction Companies. Journal of Architectural institute of Korea, 19(5), 153-160.
Song, J. S. (2017), Korea Energy Economics Institute, World Nuclear Power Market Insight, 9, 7-8.
Wan, I. J., Young, H. C., and Yong, B. K. (2014), Development of Work Breakdown Structure for Decommissioning Project of Korean Nuclear Power Plant. Journal of nuclear fuel cycle and waste technology, 305-306.
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