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[한수원 지식Q] 자연재해에 원자력발전소는 안전한가요?

  • 2015.02.24.
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지식Q_자연재해

 

일본의 후쿠시마 원전 사고 이후, 우리나라에서도 만일 지진이나 해일이 발생한다면
원자력발전소가 안전할지에 대해서 많은 분들이 궁금증을 갖고 있을 실 텐데요.

결론부터 말씀드리자면 원자력발전소는 자연재해에서도 안전성을 유지할 수 있습니다.

 

원자력발전소의 안전함

 

◆ 지진을 예방하다

지진 피해를 예방하기 위해 우리나라는 원자력발전소가 건설될 부지 반경 8Km 지역에 대해 사전에 정밀 지질조사를 실시합니다.

또한 반경 320km 지역 내에서 발생한 지진과 지질 특성을 평가해 해당 부지에 일어날 수 있는 최대 지진 강도인 최대지진값을 견딜 수 있도록 설계하고 있는데요.

현재 우리나라의 신규 원자력발전소는 리히터 규모 7.0의 지진에도 견딜 수 있도록 설계하며 기존 발전소의 설비도 같은 수준으로 개선하고 있습니다.

 

리히터 규모란? 지진에 의해 리히터 지진계에 기록된 지각의 진동 수치를 말합니다.

규모별 피해

 

◆ 해일을 막다

강력한 지진에 이은 해일로 막대한 사회. 경제적 피해가 발생한 후쿠시마 원전 사고를 교훈 삼아 우리나라는 50개의 안전개선대책을 반영하고 있는데요.

이 중에는 발전소가 물에 잠겨 정전되는 것을 방지하기 위해 해안방벽을 기존보다 높게 쌓아 10m 높이의 쓰나마까지 대비하고 있습니다.

또한 노후된 기존 발전소에 대해서도 스트레스 테스트를 통해 자연재해 등의 극한 환경에 직면했을 때의 발전소 대응능력을 종합적으로 확인하고 있습니다.

원자력 발전소의 핵심기술인 원자로는 자연재해가 발생하면 어떻게 대응하는지 알아보겠습니다.

 

◆ 안전하게 냉각하다

만약 자연재해로 인해 원자로가 정지되었더라도 이후에도 일정 기간 동안 냉각계통을 작동시키며, 만일의 사태에도 원활한 전력 공급이 가능하도록 비상발전기를 설치해 놓았습니다.

또한 원자력발전소는 후쿠시마 원자력발전소와 달리 냉각계통에 전기가 공급되지 않더라도 자연대류 현상을 활용한 순환으로 냉각기능을 유지하고 핵연료 용융을 방지할 수 있도록 설계되어 있습니다.

※핵연료 용융이란?
방사선의 운동에너지가 열에너지로 바뀌어 열이 발생하게 되는데 이 열을 붕괴열이라고 합니다.
붕괴열이 축적되면 핵연료의 온도가 상승하게 되고, 최악의 경우 핵연료가 녹게 되는데 이것을 핵연료 용융이라고 합니다.

 

충돌실험

 

◆ 외부 충격에도 안전하다

원자력발전소에 가보면 제일 먼저 눈에 띄는 것은 바로 지붕인 돔형 원자로 건물입니다.
원자로 건물은 방사성물질이 외부로 나가지 못하도록 하며, 설치되어 있는 주요 설비를 외부의 충격으로부터 보호하는 두 개의 역할을 수행하고 있습니다.

그렇다면 원자로 건물은 외부 충격을 얼마나 견딜 수 있을까요?

1988년 미국 센디아 국립연구소에서 무게 27톤의 실제 팬텀 전투기를 시속 800km의 속도로 원자로 건물 모형에 충돌하는 실험을 해보았는데요.
결과는 어떻게 되었을까요?

팬텀 기는 산산조각이 났지만 원자로 건물의 콘크리트 벽은 겨우 5cm 정도의 깊이가 파손될 뿐이었습니다.

대형 항공기 테러 위험이 부각된 미국 9.11 테러 사건 이후 연료를 가득 채운 225톤 무게의 모형 보잉기로 원자로 건물 모형 충돌 실험을 실시하였음에도 원자로 건물은 역시 뚫리지 않았습니다.

이러한 두 실험이 성공한 비결은 바로 원자로 건물의 구조에 숨어 있습니다.
원자력발전소를 외부 충격으로부터 보호하는 원자로 건물이 120cm 두께의 특수 콘크리트로 지어진데다 안쪽에는 6~7mm 두께의 강철판까지 겹쳐져서 매우 튼튼한 구조물이기 때문입니다.

 

오늘은 자연재해에 원자력발전소가 안전할까라는 질문에 답변을 해드렸는데요.

원자력발전소는 자연재해 및 안전사고에 대비하기 위해서 항시 대비하고 있습니다.
다음 지식Q 시간에는 더 흥미로운 주제로 찾아오겠습니다.

 

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