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일본지진/해일 관련 (후쿠시마원전)
설명자료
2011. 3.
목
차
I.
국내 원전 가동 현황
II.
일본 원자력발전소 사고내용 및 국내 영향 검토
III.
한국/일본 원전 노형 특성과 안전성 비교
IV.
국내 원전 소내 완전 정전 시 대책
V.
지진 및 지진해일 대비 자체 방재훈련 현황
VI.
일본 원전사고에 따른 월성원전 주변 환경방사선 영향
VII. 지진 발생 시 국내 원전 대응 절차
VIII. 방사선 비상 발령시 인근 주민 대피 절차
붙임 : 일본원자력발선소 현황
I. 국내 원전 가동 현황
▣4개 본부/ 21기 발전소 운전 중
발전소명
위 치
#1
#2
고리
원자력
#3
#4
#신고리1
#1
월성
#2
원자력
#3
#4
부산광역시
기장군 장안읍
고리 216
용량(MWe)
587
650
950
950
장안읍 효암리
노형
가압경수로
(PWR)
1000
678.7
경북 경주시
양남면 나아리
260
700
가압중수로
700
(PHWR)
700
I. 국내 원전 가동 현황 (계속)
발전소명
위 치
용량(MWe)
#1
950
#2
950
영광
#3
원자력
#4
#5
전남 영광군
홍농읍 계마리
514
노형
1,000
1,000
1,000
#6
1,000
가압경수로
#1
950
(PWR)
#2
950
울진
#3
원자력
#4
#5
#6
경북 울진군
북면 부구리
84-4
1,000
1,000
1,000
1,000
II. 일본 원전 사고 내용 및 국내 원전 영향 검토
▣ 지진/쓰나미 발생 개요
 발생일시
 지진 : ‘11. 3. 11(금) 14:46
 쓰나미 : 지진발생 1시간후 해안 도착
 지진규모 : 9.0
 진앙 : 일본 혼슈 센다이 동쪽 179km 해역
 쓰나미 : 최대 6m 이상 발생 (미야기현 연안)
 원전북쪽 20㎞지점에서 쓰나미 7.3m 관측
▣지진/쓰나미로 인한 원전 가동 중지 현황
11기 원전 가동 중지
 오나가와 1,2,3/ 후쿠시마 다이이치 1,2,3
후쿠시마 다이니 1,2,3,4/ 도카이 1
진앙지인 일본 동북쪽 해안에 위치한
비등경수로(BWR) 노형의 원자력발전소
▣후쿠시마 원전 현황
제1발전소
#1
#2
#3
#4
#5
#6
용량 (MWe)
460
784
784
784
784
1,100
원자로 공급사
GE
GE
현황
Toshiba Hitachi Toshiba
운전중 자동정지
GE
정기점검 중
제2발전소
#1
#2
#3
#4
용량(MWe)
1,100
1,100
1,100
1,100
원자로공급사
Toshiba
Hitachi
Toshiba
Hitachi
현황
운전중 자동정지
▣ 후쿠시마 다이이치 1호기 사고개요
 원자로 정지 : 지진발생 신호
 전원상실
 원자로 정지, 터빈/발전기 정지로 소내 전원 상실
 지진으로 인한 송전탑 붕괴로 소외 전원 상실
 쓰나미에 의한 비상디젤발전기 정지로 비상전원공급
능력 상실
 2차 격납건물 손상
 원자로 냉각기능 상실로 노심 노출에 따른 노심 손상
 지르코늄 피복재/증기 화학반응으로 발생된 수소에
의한 폭발로 2차 격납건물 상부 파손
▣후쿠시마 다이이치 1호기 사고개요 (계속)
 방사능 유출 / 주민대피
 1차 격납용기 내 방사능 증기를 2차 격납건물 내로
방출
 수소폭발로 2차 격납건물 상부 파손으로 방사능
외부 유출
 원자로 반경 30km 이내 주민 대피
 후쿠시마 다이이치 3,2,4호기 사고 연속발생
▣국내 원전 지진 발생 시 영향 검토
국내 및 일본 원전 내진 설계값 비교
국내원전
내진설계값
일본원전
내진설계값
고리, 월성,
영광, 울진
0.2g
후쿠시마
0.37g
신고리#3,4
0.3g
오나가와
0.38g
※ 금번 지진(규모 9.0)으로 인한 일본원전의 지진계측값은 현재
까지 확인되지 않고 있음
※ 미국 대부분 0.2g, 유럽(EPR) 0.25g, 중국 0.15g~0.3g
 국내/일본/전세계 지진 발생 현황
※ 지진가속도(g)와 지진규모(M)
중력가속도(g)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
규모(M)
6.0
6.5
7.0
7.2
7.4
7.5
7.7
7.8
7.9
8.0
▣ 국내 원전 내진 설계값 설정 배경
 국내 원전은 설치 예상지점을 중심으로 320km이내 역사지진과
계기지진, 단층 등 지질 특성을 조사하여 발생 가능한 최대지
진값을 산정하고 이에 안전여유를 반영, 내진 설계값을 설정
▣ 국내 원전 내진 여유도
 내진 모델링 시험 결과 월성 격납건물은 0.97g까지 건전성을 유
지하는 것으로 평가됨
 후쿠시마 원전에서도 내진설계값 대비 900배 이상의 에너지
를 가진 지진[규모 9.0]이 발생하였음에도 지진 후 건물 건전
성이 유지
 2004년 카시와자키-카리와 원전에서 설계기준지진의 약 3배 크기
의 지진이 발생하였음에도 주요기기 손상이 발생하지 않음
☞ 월성원전 주변에서 내진 설계값을 상회하는 규모의 지진이 발
생하여도 주요건물 및 기기의 건전성은 유지됨
지진/쓰나미 직후 후쿠시마 원전
▣ 월성 원전 해일 발생 시 영향 검토
 월성원전 1~4호기 쓰나미 대비 설계 마진
 부지정지표고 : 12m
 예상 최대 해수면수위 : 7.067m
4.933m 마진
 신월성 1,2호기 쓰나미 대비 설계 마진
 부지정지표고는 : 10m
 예상 최대해수면수위 7.067m
2.933m 마진
 일본 서쪽 해상 지진 발생 시 쓰나미 영향 검토
 과거사례
 1983년 혼슈아키다현 서쪽 근해 규모 7.7지진 : 묵호 2.0m
 1993년 훗카이도 해역 규모 7.8 지진 : 동해 2.76m
☞ 월성원전 영향 미미(거리 및 지형적인 요인)
 거리에 따른 쓰나미 효과 감소
 이번 일본 지진에서도 상대적으로 거리가 먼 도쿄 등에서의 쓰나미
높이는 진앙지 인근 해안에 비해 월등히 낮아짐
☞ 월성원전에서 금번 일본과 같은 6m 정도의 쓰나미가 발생해도
부지정지표고가 12m(신월성의 경우 10m)로 쓰나미에 의한
발전소 영향이 없으며, 일본 서쪽 해상에서 금번과 같은 지진이
발생하여도 발전소 안전 운전에 영향이 없을 것으로 판단됨
III. 한국/일본 원전 노형 특성과 안전성 비교
◆ 단일계통
◆ 증기발생기가 없음
◆ 원자로 내에서 증기발생
◆ 격납용기 : 소형/육면체 구조
◆ 노심내 비등(끓음) 허용
- 사고시 내부압력 급격히 상승
◆ 압력 증가 시 안전밸브를
- 사고발생 시 대처시간 부족
통하여 압력을 외부로 방출
- 사고시 수소 농도 급격히 증가
- 구석진 부분에서 수소 축적
◆ 원자로내부 : 물+증기
- 사고 시 연료 온도 급격한
상승
◆ 제어봉 : 원자로 하부위치
- 사고시/연료 용융시
동작 불능
◆ 원자로에서 발생한 증기
직접 터빈/발전기 구동
- 터빈계통 사고 시 방사선
환경 유출
◆ 터빈구동 고압노심 살수
펌프를 이용하여 노심 내
냉각수를 주입하여 냉각
◆ 노심내 잔열 제거
- 증기발생기
- 비상노심냉각계통
수소점화기
수소재결합기
◆ 2중(냉각재/주증기)계통
◆ 증기발생기 : 증기 생산
◆ 노심용융을 방지하기 위한
물리적인 냉각 설비
- 중력에 의한 주입
◆ 노심 내 비등 발생 없음
◆ 수소 폭발을 방지하기
◆ 연료관 외부에 저온의
위한 수소 제어 설비
감속재가 있어 사고시
노심 냉각 기능 수행
◆ 증기발생기에서 발생한
증기가 터빈/발전기 구동
- 터빈계통 사고시 방사성
환경 누출 없음
◆ 제어봉 : 원자로 상부
- 전력 상실 시 중력에
◆ 격납용기 : 대형 돔구조(5배 체
의해 동작
적)
◆ 원자로내부 : 물(액체)
- 사고시 내부 압력 서서히 증가
- 사고시 연료봉 온도가
- 사고시 대처 시간이 충분
서서히 상승
- 수소 농도 서서히 증가
- 둥근 구조로 수소발생 시 희석 효과
◆ 2중(냉각재/주증기)계통
◆ 증기발생기 : 증기 생산
◆ 제어봉 : 원자로 상부
- 전력 상실 시 중력에
의해 동작
◆ 원자로내부 : 물(액체)
◆ 격납용기 : 대형- 돔구조(5배
체적)
사고시 연료봉
온도가
- 사고시 내부 압력서서히
서서히상승
증가
- 사고시 대처 시간이 충분
- 수소 농도 서서히 증가
◆ 노심내
비등
- 둥근 구조로
수소발생
시없음
희석 효과
◆ 잔열제거
- 증기발생기
- 비상노심냉각계통
◆ 증기발생기에서 발생한
증기가 터빈/발전기 구동
- 터빈계통 사고시 방사성
환경 누출 없음
IV. 국내원전 소내완전 정전 시 대책
▣ 가압중수로(PHWR)
 살수탱크에서 중력으로 증기발생기 급수
(자연대류로 노심 잔열 제거)
 증기발생기에서 발생되는 증기는 비방사성 증기로
외부 방출로 인한 환경 오염 없음
 탈기기/정수장 용수 중력으로 증기발생기 급수
(자연대류로 노심 잔열 제거)
 비상디젤발전기 조기 복구
 설계특성 상 복구가 간단하여 조기 복구 가능
 노심 손상(연료봉 Melting) 대비 설계 반영
 수소제어 설비/ 대형 돔구조 격납건물
▣가압경수로(PWR)
터빈구동 보조펌프로 증기발생기 급수
(자연대류로 노심 열제거)
 외부 전원없이 증기발생기에서 발생되는 증기를
이용하여 펌프 구동
 증기발생기에서 발생되는 증기는 비방사성 증기
이므로 대기방출 시 환경 오염 없음
필요시 소내용수, 소방용수 등을 증기발생기에
직접 주입
V. 지진 및 지진해일 대비 자체 방재훈련 현황
▣ 훈련 목적
 발전소 인근 지진 및 쓰나미 발생시 발전소 피해 예방 및 최소화
▣ 훈련 내용
 훈련 주기 : 매년 1회, 발전소별 시행
 참여 인원 : 발전소 운전 및 정비인력 합동참여(약 100명)
▣ 훈련 중점목표
 비상 발생시 사고고장 보고능력 제고
 비상발생시 비상조직의 비상활동 수행능력
 운전원의 비상대응 조치능력 제고
▣ 훈련 주요 내용
 지진 및 지진해일 정보확인
 비상발령 및 경고방송
 발전소 피해 설비점검 및 조치
 발전소 복구 방안 수립 등
▣ 훈련 실적 (2010, 2011년)
2011.3.15(14:03) 제 383차 민방위훈련시 동해안지역의 지진해
 2010년 훈련일/참여인원 : 6.9(1발), 6.15(2발) / 216명 참여
일 대피훈련을 실시하는 과정에서 대통령님께서 “원전사고와 관
 2011년
훈련일/참여인원
: 3.15(본부)
/ 1,300명
련하여
직원이나
주민들이 불안감을
갖지 않도록
평소참여
교육과 훈
련을 해야하고, 우리 원전이 안전하다는 것을 이해시키는 게 중
요“하다고 지시하심
VI. 일본 원전사고에 따른 월성원전 주변
환경방사능 영향
▣ 월성 원전 환경방사선 계속 감시 실시
 공간 방사선량률 감시
 환경방사선감시설비(ERMS) 10개 지점 감시 중
 월성원전 주변 현재 선량률 :
0.00009～0.00011mSv/hr 으로 정상유지
※서울: 0.000109 mSv/hr, 대전: 0.000127 mSv/hr
 공기중 방사능 농도 감시
 월성원전 주변 공기시료 분석을 통한 방사성핵종
분석 중 : 특이사항 없음
▣환경방사선 이상 증가 대비 활동
환경방사선감시설비(ERMS) 실시간 감시 강화
월성원전 주변 공기시료 분석주기 단축
 핵종별 7~30일 1회 실시에서 1일 1회로 단축
 공기중 특이 핵종 발견 시 물, 토양 등 환경시료
분석을 통한 오염여부 확인
24시간 환경방사능 감시 (환경실험실) 및 기록
(3시간 주기)
▣방사성물질 월성원전주변 도달시 대응방안
현재 풍향(편서풍)을 고려시 월성원전 주변 오
염가능성 희박함
그러나, 풍향이 바뀌어 오염 가능성이 있을
경우 다음과 같이 조치 예정
 월성원전 주변 방사선 준위가 정상준위의 50배
(2시간 동안 0.01mSv) 도달시 정부 보고
VII. 지진 발생 시 국내 원전 대응 절차
▣지진감시체계
발전소별 지진감시 설비 운영 : 상시계측 수행
(약 13개의 지진가속도계 설치)
4개원전 본부 인근지역 지진관측망 운영
 월성 5개소, 고리 4개소, 영광 4개소, 울진 2개소
※ 월성5개소 : 경주시 양남면 나아리(월성원전구내)/
경주시 양남면 상계리/ 경주시 동천동,
포항시 오천읍 진전리/ 삼랑진양수발전소 구내
▣지진발생시 발전소 대응절차
지진강도/
원자로심상태
방사선
비
조치내용
상
 발전소 운전상태 점검
0.1g (규모 6.0)
-
미만시
 주요계통 점검
 필요시 발전소 정지
 발전소 수동정지
0.1g (규모 6.0)
백
색
이상시
비
상
 주요계통점검 및 발전소 건전성 평가
 백색비상 발령
- 발전소 비상대응조직 가동
- 안전관련 설비점검, 비상대응 및 복구활동
▣지진발생시 발전소 대응절차 (계속)
지진강도/
원자로심상태
0.2g (규모 6.5)
이상시
노심손상 또는
방사선 영향이
부지 밖으로
확대 시
방사선
비 상
청
비
적
비
조치내용
색
상
 원자로 즉시정지
 청색비상 발령
- 통합 비상대응조직 가동
(중앙정부+지자체+한수원+유관기관)
- 비상대응활동 수행 및 주민소개 검토
 주요계통점검 및 발전소 건전성 평가
색
상
 통합 비상대응 조직 가동 계속
- 발전소 사고완화 및 복구조치
- 주민소개 등 보호조치
VIII. 방사선 비상 발령시 인근주민 대피계획
▣주민 대피, 소개 절차
월성원자력본부 : 주민보호조치 권고
- 환경방사선 탐사 및 주민예상피폭선량 평가 결과 활용 등
교과부 월성 방재센터 : 주민소개, 대피 결정
- 근거 : 원자력시설 등의 방호 및 방사능방재대책법 제29조
경주시 : 주민보호조치 이행
- 월성 방재센터 결정에 따라 대민방송, 주민소개 및 대피
수행
- 원전주변 주민 집결지 운영 : 26개소
- 경주시 주민 구호소 운영 : 10개소
▣주민보호조치 권고 절차
붙임1. 일본 원자력발전소 현황
구분
PWR
BWR
운영중
건설중
계획중
소계
PWR
24
-
-
24
APWR
-
2
-
2
BWR
26
-
1
27
ABWR
4
2
7
13
54
4
8
66
계
감사합니다.