차세대 원자로 확률론적 안전성 평가

확률론적 안전성 평가(PSA)는 어떤 고장이 겹쳤을 때 사고로 이어지는지를 사건수목과 고장수목으로 따져, 노심 손상 빈도 같은 숫자로 답하는 방법입니다. 경수로에는 수십 년 쌓인 평가 절차와 고장률 자료가 있지만, 용융염 원자로에는 그 기반이 아직 없습니다. 연료가 곧 냉각재라 사고가 진행되는 방식 자체가 다르기 때문입니다.

본 연구실은 용융염 원자로를 대상으로 PSA 모델을 새로 세웁니다. 이 노형에서만 나타나는 시작 사건과 사고 경로를 정의하고, 기기 고장·인적 오류 같은 내부 사건과 지진·침수·화재 같은 외부 사건을 함께 다룹니다.

여기에 시간을 넣습니다. 사건수목은 안전 기능이 성공했는지 실패했는지만 갈라 볼 뿐, 무엇이 언제 어떤 순서로 일어났는지는 담지 못합니다. 그런데 연료가 곧 냉각재라 스스로 흘러 다니는 노형에서는 그 순서가 결과를 바꿉니다. 그래서 계통 해석 코드를 조건을 바꿔 가며 수천 번 돌려 사고가 실제로 어떻게 진행되는지 굴려 보고, 그 결과 묶음에서 위험도를 세는 동적 확률론적 안전성 평가(DPSA)로 넓히고 있습니다. 해석 코드를 반복 실행하고 결과를 확률로 정리하는 일은 RAVEN이 맡습니다.

발전소 전체가 어떻게 반응하는지는 상태 기반 모형으로 그립니다. 기기·계통·운전원을 각각 ‘지금 어떤 상태에 있는가’로 놓고, 상태가 바뀌는 조건을 서로 이어 붙이는 방식입니다(EMRALD). 이렇게 그리면 사고 경로가 어느 지점에서 갈라지는지, 갈라지기까지 대응할 시간이 얼마나 남는지를 시간축 위에서 볼 수 있습니다. 사고 경로의 시점(timing)을 따지는 것이 이 작업의 목적입니다.

대상도 넓히고 있습니다. 바다에 띄우는 부유식 용융염 원자로는 육상 원전과 조건이 다릅니다. 배가 흔들리고 기울며, 육지에서 떨어져 있어 바깥의 도움이 닿기까지 걸리는 시간이 다릅니다. 이 조건을 반영한 PSA 모델을 따로 세우고 있습니다.

이 세 갈래는 지금 진행 중인 연구이며, 아직 발표된 결과는 없습니다.