후쿠시마·한빛 1호기 사고 등 계기로 중대사고 관리·안전문화 확립 인식 제고
KAERI, I&C 중심 원전 원격 감시·제어 시스템 개발 中

원자력발전소의 중대사고에 대비하기 위한 I&C(Instrumentation & Control, 계측제어) 기반 대응 기술이 개발 중이다.

후쿠시마 원전사고 이후 중대사고 관리에 대한 인식이 제고된 데 이어 최근 한빛 1호기 열출력 급증 사고로 안전문화 확립이 강조되면서 원전 내 전 시스템을 감시·조종하는 계측제어 분야가 핵심 역할을 할 것으로 보인다.

한국원자력연구원(KAERI) 계측제어인간공학연구부에서는 중대사고 대응 원격 감시기술에 대한 연구를 진행하고 있다. 극한환경에서도 생존 가능한 항공기 블랙박스 개념의 실시간 사고정보 수집 장치나 방사능 누출사고로 30㎞ 이상 넓은 지역으로 소개될 경우 지속해서 사고 대응이 가능한 다수호기 동시 원격 감시제어실의 필요성 때문이다.

또 실시간 통합감시·조치지원 시스템(I-MAS; Intergrated Monitoring and Action Support Room)을 활용하면 설계기준사고, 설계확장조건(DEC; Design Extension Condition), 중대사고 상황 등 사고대응요원의 상황인식과 의사결정에 도움을 줄 수 있다.

KAERI는 이 시스템의 시제품 개발을 최종목표로 하고 있다. 2021년 말까지 방사선 내성 시험, 온도·침수·방폭·고진동·전자파·EMP(Electromagnetic Pulse, 전자기파) 내성 시험을 수행할 계획이다. 또 모바일 원격 감시제어실과 원전블랙박스 간 30㎞ 이상 실시간 고신뢰도 정보전송능력, 전체 시스템 기능·성능시험에 대한 실증시험도 수행할 예정이다.

이를 통해 중대사고 환경에서 생존 가능한 원전블랙박스, 또 이 블랙박스와 모바일 원격 감시제어실 간 위성통신용 신호처리기를 설치해 30㎞ 원거리에서 이동하며 12개호기를 동시에 감시·제어하겠다는 계획이다.

최근 ‘NuPIC 2019 원전계측제어 심포지엄’에서는 과제로 진행 중인 중대사고 대응 원전블랙박스, 모바일 원격감시제어 모듈, 실시간 통합감시 조치지원 시스템 개발 등에 대한 소개가 이뤄졌다.

우리나라는 한 지역에 다수호기의 원전이 밀집해 있다는 특성 때문에 동시 사고의 위험성이 있다.

또 지난 2016~2017년 경주·포항 지진을 겪으면서 자연재해로 발생하는 제어실 손상을 대비해야 한다는 필요성이 제기됐다. 2011년 후쿠시마 원전사고 이후 중대사고 관리에 대한 인식이 제고되면서 지난 6월에는 원자력안전위원회가 한국수력원자력으로부터 원전 호기별 사고관리계획서를 제출받은 바 있다.

이에 따라 비상대응요원들의 신속한 상황판단과 조치를 위해 원자로 상태를 즉각 파악할 수 있는 장비나 방사능 누출을 대비해 외부에서 발전소를 감시할 수 있는 시스템이 필요하다고 전문가들은 입을 모았다.

I-MAS를 이용하면 원전의 상태를 진단하고 환경정보나 CCTV 등 공유정보를 확인하며 사고대응형 HMI(Human Machine Interface, 인간기계연계)를 기반으로 전략진입조건 평가, 사고 진행예측, 거주성 확보 등의 감시와 조치를 할 수 있게 된다.

이 시스템을 국내 원전의 사고대응거점에 설치해 서고대응요원의 상황인식과 의사결정을 지원하고 조속한 사고완화·사고대응요원 피폭 저감에 기여하겠다는 방침이다.