KEPIC은 해를 거듭할수록 국내 기술표준에 머무르지 않고, 글로벌 기술고도화 및 국제 표준화 추진에 한층 탄력을 받고 있다. 이 같은 성과는 지난 16년 동안 ‘KEPIC-Week’에서 발표된 다양한 논문들이 그 한 몫을 담당했다고 해도 과언이 아니다.
특히 올해 KEPIC-Week는 ASME(미국기계학회)ㆍ한국원자력연구원과 공동으로 ‘KEPIC 원전가동중검사 워크숍’가 열려 국내외 표준기관 간 기술교류를 위한 협력관계를 공고히 할 수 있을 것으로 보인다. 아울러 ▲원전해체 ▲인공지능 진단기술 ▲고성능 구조재료 ▲SC구조 ▲원전 방호도장 ▲HVAC&공기정화 ▲내진기술 등 다양한 분야에서 전문 워크숍이 진행된다. 또 ▲품질보증(Q) ▲전기 및 계측(E) ▲발전기계 및 환경(MG) ▲화재(F) ▲구조(S) ▲원전가동중검사(MI) ▲재료ㆍ용접ㆍ비파괴(G) ▲기계(MN)  ▲방사선 및 방사성폐기물(NR/NW) 등 9개 세션에서 160여편 논문발표와 토의가 펼쳐질 예정이다.  이에 본지는 눈여겨 볼 베스트논문 8편을 선정해 지면에 담았다. <편집자주>
임승현 한국원자력연구원 구조지진안전연구실 선임연구원

국내에 발생한 2016년 경주지진과 2017년 포항지진으로 많은 경제적, 인프라 손실 그리고 이재민이 발생하였다. 그리고 동시에 구조물의 지진 안전성에 대한 관심이 고조되었다. 원자력발전소에서 사고가 발생할 경우 일반구조물의 사고에 비해 그 영향력이 크기 때문에 지진 안전성은 더욱 강조된다.

그러므로 원자로 냉각재 상실사고와 같은 설계기준 사고를 대비하기 위한 원자력발전소의 공학적 안전설비는 독립성, 다중성, 다양성 등의 설계특성을 갖는다. 즉 원자력발전소는 사고에 대비하여 같은 안전기능을 수행하는 여러 기기가 설치되어있다.

예를 들면 발전소 한 유닛 당 비상디젤발전기가 2대가 설치되어 있다. 하지만, 보수적으로 특정 지진 강도에서 안전 관련 기기들의 동시손상 발생을 가정하여 계산한다. 실제로는 안전기능을 수행하는 기기가 특정 지진 강도에서 동시손상이 발생하지 않을 확률도 존재하며, 이는 손상 상관성을 통해 고려할 수 있다.

지진사건에 의한 구조물, 시스템 및 기기(SSCs) 사이에 지진응답 혹은 내진성능은 상관성을 가지므로, SSCs의 손상확률 역시 상관성을 가진다. SSCs의 손상 상관성(이하 상관성)이 고려되면 원자력발전소 시스템의 지진취약도 곡선이 달라진다.

따라서 상관성에 의한 지진취약도와 지진리스크 등의 계산이 가능한 External Event Mensuration System (EEMS) 코드를 개발하였다. 그림은 EEMS 코드에 의해 계산된 지진취약도 곡선이며, X축은 지진강도(PGA), Y축은 시스템의 손상확률을 나타낸다. 그림 (a)와 (b) 모두 상관계수에 의한 지진취약도 곡선의 변화를 나타내었으며, 그림 (a)는 두 기기 A와 B가 동시손상에 의해 발생하는 손상확률이며, 그림 (b)는 두 기기 중 한 기기만 손상이 발생하여도 발생하는 손상확률을 나타낸다.

일반적으로 상관성의 정도는 상관계수(ρ)로 표현 할 수 있으며, 상관계수 ρ=0는 독립조건으로 기기 A와 B의 손상이 서로 독립적으로 발생하며, 상관계수 ρ=1은 완전종속조건으로 기기 A에 손상이 발생하면 기기 B 또한 손상이 발생함을 의미한다. 상관계수 “ρ=0”에서 상관계수 “ρ=1”으로 커짐에 따라 그림 (a)의 경우 시스템의 손상확률이 높아지며, 그림 (b)의 경우 시스템의 손상확률이 감소한다.

또한 상관계수에 의한 손상확률 변화폭이 지진 강도(PGA)에 따라 다른 것을 알 수 있다. 원자력발전소의 확률론적 지진 안전성 평가 시, 상관계수에 따라 지진취약도 곡선이 다르므로 적합한 상관계수 산정이 중요하며, 상관성의 고려는 완전종속조건(동시손상) 혹은 독립조건보다 합리적인 결과를 제공함을 알 수 있다.

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