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[에너지 지식백과] 원자력편 ⑬ 심층방어/다단계 방호

[에너지 지식백과] 원자력편 ⑬ 심층방어/다단계 방호

심층방어/다단계방호
[defence in depth/multiple levels of protection]

[한줄 정리]
심층방어: 원자력 시설의 고장 및 사고를 미연에 방지하고, 발생하더라도 피해를 최소화하기 위해 실시하는 여러 단계의 안전조치 및 전략.
다단계방호: 정상상태에서부터 사고 상황에 이르기까지, 단계별 예방 및 완화를 위한 목표를 세우고, 이를 달성하기 위한 수단을 단계별로 제시하는 것

원전 안전에 있어 중요한 개념으로 심층방어, 다단계방호가 있다. 심층방어(defence in depth)는 원전 안전의 기본 개념으로서, 방사성물질을 생성하는 핵연료 펠릿에서부터 외부환경에 이르기까지 다단계 전략을 세우고, 이행수단을 강구하는 것이다. 물리적 다중방벽과 다단계방호를 통해 이뤄진다.

[그림1] 5단계 물리적 방벽과 다단계방호를 통해 원전기본안전기능을 유지하는 것이 심층방어의 핵심이다. 출처: 한국원자력학회

다단계 방호(multiple levels of protection)는 심층방어를 수행하기 위한 구체적 이행전략에 해당한다. 이는 정상상태 유지, 비정상상태 제어, 사고예방, 사고완화, 소외 비상대응이라는 5단계를 기본으로 하며, 물리적 다중방벽과 상호연계하며 각 단계 방벽의 건전성을 유지하는 데 초점이 맞춰져 있다.

단 계	목 표	핵 심 수 단
1 단계	• 비정상상태와 손상의 방지	- 보수적인 설계, 고품질 건설 및 운전
2 단계	• 비정상상태의 제어와 손상의 탐지	- 제어 및 보호계통, 감시설비
3 단계	• 설계기준 이내로 사고를 제어	- 공학적 안전설비 및 비상운전절차
4 단계	• 심각한 발전소 상태의 제어	- 사고 진전의 방지 - 중대사고 결과의 완화 - 추가적 안전설비 및 사고관리
5 단계	• 방사성물질의 대량방출에 의한 방사선 피해의 완화	- 소외 비상대응

[표1] 다단계 방호 체계. 정상상태 유지, 비정상상태 제어, 사고예방, 사고완화, 소외 비상대응이라는 5단계로 구성된다. 출처- 서울대 원자력센터: 심층방어개념

다단계 방호는 ‘예방’을 통해 다음 단계로의 이행을 차단하는 것을 우선하며, 사고조건이 진전돼 기능상실이 생길 경우 다음 단계 핵심수단을 시행한다. 목표는 전 단계 기능상실로 인한 영향을 줄이고, 사고조건의 진전을 막는 식이다.

효과적인 심층방어를 위해선 전 단계에 걸쳐 보수성, 품질보증, 안전문화라는 조건을 만족해야 한다. 설계, 운전, 위기대응 측면 모두에서 보수적이고 안전 위주로 전략을 시행해야 한다는 의미다.

또 하나 중요한 요소가 각 단계 방벽·방호의 독립성이다. 한 단계 방벽·방호가 안전 확보에 실패하더라도, 다음 단계까지 위험을 전파시키지 않는 것이 중요하다는 의미다. 이러한 대응을 통해 원자로 반응도 제어, 핵연료 냉각, 방사성물질 격납이라는 3가지 원전기본안전기능을 유지하는 것이다. (▶[에너지 지식백과] 원자력편 ⑫ 원전 기본안전원칙)

[참고자료]
원자력 안전과 규제: 김효정
Defence in depth in nuclear safety, INSGA-10
서울대 원자력센터: 심층방어개념
한국원자력학회: 후쿠시마 6주기, 우리나라 원전 안전성을 되돌아보다

출처 한국에너지정보문화재단