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원자력 시설의 안전 시스템

원자력 시설을 보호하는 안전 시스템, 심층방어

다중방호와 다중방벽의 원칙

원자력발전소의 다중 방벽

원자력 발전소는 에너지를 만들어 내는 과정에서 방사선과 방사성 물질이 발생하기 때문에 안전을 최우선으로 고려해야 합니다. 원자력 발전소의 안전조치를 한 마디로 정리하면 '심층방어' 라고 할 수 있습니다. 심층방어는 여러 겹의 깊이 있는 안전장치를 말하며, '다중방호'와 '다중방벽'을 합친 개념이라고 할 수 있습니다.

다중방호 체계는 크게 5단계 원칙과 목표로 이루어집니다. 1단계로 보수적으로 설계하고 운영해서 심각한 사고가 일어날 가능성을 최소화하는 것입니다. 2단계는 문제가 발생했을 때 조기에 탐지하고 최대한 신속하게 대응하는 것이며, 안전계통을 철저히 갖추고 사고대응 능력을 강화해서 사고가 발생하더라도 그 범위가 설계 기준이내로 국한되도록 하는 것이 3단계입니다.
만일 심각한 사고가 발생해도 방사성 물질이 외부로 누출되지 않게 하는 것이 4단계이며, 마지막 5단계는 방사성물질이 방출되더라도 그 피해를 최소화하기 위해 외부에 알리고 비상조치를 시행하는 것입니다.

다중방호 체계와 함께 원자력 발전소는 방사성 물질이 발전소 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 5겹의 다중방벽체계를 갖추고 있습니다.
제1 방호벽은 핵연료 펠렛으로, 핵분열에 의해 발생된 방사성 물질 대부분을 핵연료 안에 가둬둘 수 있어야 합니다.

제2 방호벽은 핵연료 피복관으로, 핵분열에 의해 생기는 방사성물질 중 펠렛을 빠져나온 소량의 가스 성분을 차단합니다.
그렇다면 핵연료 피복관에 결함이 생겨서 방사성 물질이 새어 나오면 어떻게 될까요? 제3 방호벽인 25cm 두께의 두꺼운 강철로 된 원자로 용기가 방사성 물질의 외부 누출을 막아줍니다. 또한 6~7mm 두께의 강철판으로 이루어진 원자로 건물 내벽이 제4 방호벽으로, 만일의 사고가 발생해도 방사성 물질을 원자로건물 내에 밀폐 시킵니다.
최종적으로는 제5 방호벽인 120cm 두께의 철근 콘크리트 원자로 건물 외벽이 외부의 충격 및 자연재해에도 원자력발전소의 안전을 지켜냅니다.

다중방벽은 원자력 발전소뿐만 아니라 방사성 폐기물 관련 시설, 연구용 원자로, 핵연료주기 시설 등 원자력을 이용하는 시설에 두루 적용되는 개념입니다.
경주의 중저준위 방사성폐기물 처분시설의 경우 총 4단계의 다중방벽 시스템을 갖추고 있습니다.

폐기물을 담는 드럼이 1차 방벽이며, 처분 용기가 2차 방벽입니다. 처분용기가 꽉 차면 보관 시설 입구를 콘크리트로 봉쇄하는데 이 콘크리트 방벽이 3차 방벽이며, 마지막 4차 방벽으로 자연 암반을 통해 안전성을 확보하고 있습니다.

담당부서
과학문화소통팀
담당자
김충환
연락처
042-868-4946

최종수정일2018.11.07

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