2. 원자로 임계 붕소농도 계산은 "기본 중 기본"

[CitizenErased]

"원자로의 임계 붕소농도 계산은 가동원전 핵연료 주기설계의 가장 기본적인 과정이다. 핵연료 주기설계는 모든 가동원전이 매 주기 실시하는 사항으로 현재까지 코드의 문제점으로 인해 보고된 특이사항은 없었다"

KINS 측이 답변한 것처럼 원자로의 임계 붕소농도 계산은 기본 중의 기본이다. 그렇다면 이번 사건을 미뤄봤을 때 왜 기본적인 것을 제대로 하지 못한 것일까. 

정확한 평가를 위해서는 발전소 조건을 제대로 반영해야 한다. 설계사는 임계 유지가 가능한 붕소농도를 평가하여 제시했지만, 해당 농도를 달성할 수 있는지 여부에 대한 의견이 서로 교환되지 않았다는 것. 최대 희석율, 해당 희석율로 달성 가능한 붕소 농도 정보 등이 이에 해당된다. 

원전 운영자는 최대 주입가능 유량 정보를 고려하여 임계 여부를 판단했어야 하지만 이러한 고려가 미흡했다는 것이 규제기관의 설명이다. 한수원은 재발방지 대책으로 반응도 평가의 신뢰도 향상을 위한 비정상절차서 개정을 제시했다.

다음은 KINS 3차 질의 및 답변 전문이다. (1,2차 질의 및 답변은 첨부파일 참조)

[붙임] 정보공개 청구(12430388) 답변서.pdf

72.56KB

KINS 정보공개 청구(12514399) 답변서.pdf

74.63KB

재질의 답변(접수번호_12514399)에 대한 추가질의.pdf

51.77KB

○ 2차질의서 Q1-1)의 답변에 대한 추가 질의

(재질의에 대한 답변)

“사건조사팀은 붕소희석한계(발전소 충전유량 설계), 실제 주입된 유량 등을 근거로 평가과정과 실제 현상과의 차이점이 발생하였음을 확인하였습니다.”

(추가 질의)

추가-1) 평가과정과 실제 현상과의 차이점이 발생하였다고 답변하셨습니다. 이는 발전소 충전유량이 설계대로 운전되지 않았다는 것인지, 아니면 설계 충전유량을 발전소가 제공하지 않아 설계자가 최대 설계값을 사용하였다는 의미인지 분명하지 않으므로 설명을 구합니다.

(답변)

발전소가 충전유량 정보를 제공하지 않았고, 설계자는 임계유지에 필요한 붕소농도를 계산해서 제시하였습니다. 이의 달성여부에 대해 평가하여 의견을 제시하지는 않았습니다

추가-2) 추가-1) 질의 관련하여 차이가 발생한 원인과 이 문제를 해결하기 위한 조치는 무엇이었고, 이러한 사건이 추후 재발하지 않도록 취해진 조치는 무엇인 지 납득할수 있는 설명을 해주시면 감사하겠습니다. 아울러 한수원이 두 번째 평가를 의뢰할 시 평가값 대로 희석할 수 없었음을 알았을 텐데 왜 동일한 일이 반복되었는지도 설명 부탁드립니다.

(답변)

원전운영자와 설계사가 평가시 최대 주입가능 유량에 대한 정보를 공유하여 평가를 수행하여야 하였으나, 해당 활동이 미흡하였습니다. 원전운영자는 재발방지대책으로 반응도 평가의 신뢰도 향상을 위한 절차 개정 계획을 제시하였습니다. 

○ 2차질의서 Q2-1)의 답변에 대한 추가 질의

(재질의에 대한 답변)

“질의하신 대로, 정확한 평가를 위해서는 실제 발전소 조건을 고려하여 계산할 필요가 있습니다. 사건 당시 원전운영자의 가용한 운전 전략/방법에 대해 핵연료공급사와 정보전달이 미흡하였고, 이러한 사유로 원전운영자가 붕소농도를 낮추기 위해 최대 희석율로 운전하였음에도 주기말 붕소농도 자체가 낮아 설계사 권고 수준에 도달하지 못하였습니다. 붕소농도는 19시 30분경 25ppm, 원자로정지 시점인 19시 39분경 24ppm으로 낮아졌습니다. 다시 올린 사항은 없는 것으로 파악하였습니다.”

(추가 질의)

“붕소농도를 낮추기 위해 최대 희석율로 운전하였음에도 주기말 붕소농도 자체가 낮아 설계사 권고 수준에 도달하지 못하였습니다”라고 답변하였으나 평가 시에는 당연히 주기말 붕소농도가 변수값으로 사용되었을 것으로 보여 해당 답변을 이해하기가 어렵습니다.

최대 희석율로 운전하였음에도 설계사 권고 수준에 도달하지 못한 것은 발전소의 충전유량 부족 때문인지 아니면 충전유량이 설계대로 되지 않았기 때문인지 분명하지 않습니다. 한수원이 설계대로 충전을 할 수 없었던 것인지 혹은 다른 이유가 있었던 것인지 납득할 수 있는 추가 설명을 구합니다.

(답변)

원전운영자는 당시 최대희석율로 희석하여도 이를 달성할 수 없었던 상황입니다. 원전운영사와 설계사의 정확한 정보교환이 미흡하였던 사항입니다. 충전 설비에 특이사항은 없었습니다.

○ 2차 질의서 Q5-1)의 답변에 대한 추가 질의

(재질의에 대한 답변)

“질의하신대로, 정확한 평가를 위해서는 발전소 조건을 제대로 반영하여 계산하여야 합니다. 사건조사 과정에서 확인한 내용은 원전운영자가 가용한 붕소 농도희석 전략에 대한 정보와 이를 고려한 평가를 요청하는 사항이 미흡하여, 설계사가 임계유지가 가능한 조건을 평가하여 제시하였고, 이로 인해 원전운영자가 해당 조건을 충족하지 못한 것을 확인하였습니다. 코드 자체에 대한 사항은 제작사에 문의 부탁드립니다.”

(추가 질의)

추가-1) "가용한 붕소농도희석 전략에 대한 정보와 이를 고려한 평가를 요청하는 사항이 미흡하여, 설계사가 임계유지가 가능한 조건을 평가하여 제시하였고”라는 답변은 한수원이 평가 요청 시 충전유량에 대한 정보를 제공하지 않았고, 설계자는 설계도에 있는 최대 충전유량 등을 사용하였다는 의미인지 혹은 아닌지에 대한 설명을 부탁드립니다.

(답변)

설계사는 충전유량을 고려하지 않고, 단순히 임계 유지가 가능한 붕소농도를 평가하여 제시하였습니다. 해당 붕소농도를 달성할 수 있는지 여부에 대한 의견은 교환되지 않아 미흡하였습니다.

추가-2) 어떠한 변수 정보가 제공되지 않아 평가가 현장을 반영하지 못한 것인지, 이와 함께 왜 한수원은 설계자가 평가한 비율로 붕소희석을 할 수 없었는지 설명 부탁드립니다.

(답변)

설계사는 임계 유지가 가능한 붕소농도를 평가하여 제시하였습니다. 해당 붕소농도를 달성할 수 있는지 여부에 대한 의견 (최대 희석율, 해당 희석율로 달성가능한 붕소농도 정보 등)은 교환되지 않았습니다.

추가-3) 당시 한수원은 처음에 붕산희석을 시도하다가 평가값 대로 희석이 이루어지지 않아 두 번째 평가를 요구하였습니다. 이 경우 한수원은 평가에 사용한 값으로 희석을 할 수 없다는 사실을 알고 있었을테고, 설계자 또한 그 이유를 알았을 것 같은데 어떠한 이유로 두 번째 평가값으로도 붕산희석을 할 수 없었는지 그 이유를 설명해 주십시오.

(답변)

사건전개 과정에 질의에 명시하신 사유(붕산희석을 시도하다가 설계사가 제시한 임계유지 가능 붕소농도 수준으로 희석이 이루어지지 않아)로 원자로 정지가 발생하였습니다. 즉 설계사가 제시한 임계유지 가능한 붕소농도 수준을 원전운영자가 달성할 수 없는 문제점이 있었고, 이는 원전운영자와 설계사간 정확한 정보교환이 이루어지지 않은데 기인합니다.

추가-4) 발전소의 충전유량 등 붕산희석 능력은 설계값을 유지하였는지 혹은 유지하지 않았는지 알려주십시오.

(답변)

충전설비 운전 상 특이사항은 없었던 것으로 파악되었습니다.

추가-5) 전산코드는 규제기관의 인허가를 받은 것으로 이해됩니다. 코드의 적정성을 평가하는 규제기관으로서 코드 자체의 문제는 없다는 것인지, 아니면 코드 성능에 어떤 문제가 있어 필요한 조치를 한 내용이 있습니까? 문제가 없다면 충분한 검토가 이뤄졌는지 등 보고서에 이와 관련된 내용이 없어 설명을 구합니다.

(답변)

원자로의 임계 붕소농도 계산은 가동원전 핵연료 주기설계의 가장 기본적인 과정에 속합니다. 핵연료 주기설계는 모든 가동원전이 매 주기 실시하는 사항으로 현재까지 코드의 문제점으로 인해 보고된 특이사항은 없었습니다.