[원자력안전위원회]월성원전(부지내) 삼중수소 제2차 조사 경과 및 향후계획 공개

월성원전(부지내) 삼중수소 제2차 조사 경과 및 향후계획 공개

□ 월성원전 삼중수소 민간조사단(단장 홍성걸 서울대 건축학과 교수, 이하 조사단)과 현안소통협의회(의장 김호철 원자력안전위원회 위원, 이하 협의회)는 ‘21.9.10. 「월성원전(부지내) 삼중수소 제1차 조사 경과 및 향후계획」 발표에 이어, 「월성원전(부지내) 삼중수소 제2차 조사 경과 및 향후계획」을 공개하였습니다. 

조사 배경 및 경과는 아래와 같습니다. 

□ ‘21년 초부터 월성원전 부지 내 고농도 삼중수소 검출* 등과 관련하여 원전 인근주민 및 일반 국민들의 불안이 증대하여 객관적이고 공정한 조사 및 투명한 공개의 필요성이 제기된 바 있습니다.

    * ’19.4월 월성3호기 터빈갤러리 맨홀 내 고인 물에서 최대 71.3만 Bq/L의 삼중수소 검출, ‘19.5월 WS-2 관측정에서 삼중수소 28,200 Bq/L 검출 등

  ㅇ 이에 원자력안전위원회(위원장 유국희)는 ’21.2.22. 과학적·객관적 조사를 위한 조사단*과 조사 전반에 대한 각계의 의견 전달 및 모니터링을 위한 협의회**를 구성하고,

    * 지질·기계·방사선·토목 등 관련 학회 추천 민간전문가 7인

   ** 원안위 정부추천 비상임위원, 지역대표·시민단체·원자력계 각 2인, 총 7인

  ㅇ ‘21.3.30. 조사단과 협의회의 합동 출범식을 개최, 본격 조사에 착수하였습니다. 

  ㅇ 조사단은 그간 언론 등에서 제기된 모든 의혹과 이슈 등을 망라하고, 협의회에서 제시한 사항을 협의·반영하여 조사계획*을 수립·공개하였습니다. 

   * (조사분야) ① 사용후핵연료저장조와 차수구조물 등의 건전성 및 감마핵종 유출 여부, ② 터빈갤러리내 높은 삼중수소 농도 검출 원인, ③ 1호기 터빈갤러리 바닥 침전물의 감마핵종 검출 원인 검토, ④ 부지내 관측정 측정값 추이분석 및 원인, ⑤ 외부환경으로 유출여부

□ 조사단은 분야별로 자료 검토, 현장조사, 검토회의 등을 통해 조사를 진행 중이며, 협의회는 현장조사 참관, 조사단 활동 모니터링 등을 수행하고 있습니다. 

   ※ (1차 발표까지 활동) 조사단 회의 12회·협의회 회의 8회(합동회의 3회 포함), 자료 요구 339건, 현장조사 30건(전체조사 3건) 등 수행(∼‘21.9.9.)

   ※ (2차 발표까지 활동) 조사단 회의 19회·협의회 회의 10회(합동회의 6회 포함), 자료 요구 69건, 현장조사 29건(전체조사 1건) 등 수행(’21.9.10.∼‘22.4.29.)

조사단이 현재까지 조사한 현황을 분야별로 종합하면 아래와 같습니다.

【 사용후핵연료저장조와 차수구조물 등의 건전성 및 감마핵종 유출 여부 】

？ 사용후핵연료저장조(SFB) 벽체, 내부 에폭시라이너 등 차수 구조물의 건전성 확인

  월성1∼4호기 SFB 내부 벽체와 바닥에 도포된 에폭시라이너의 건전성 확인을 위해 수중촬영을 진행했고, 바닥부 에폭시라이너의 부풀음과 표면 균열 등 열화상태를 확인*하였습니다. 

    * 원안위 요구에 따라 한수원이 1~4호기 바닥부 에폭시라이너에 대한 확대 점검 수행 중(‘21.11.∼’22.10)

  1호기 SFB 남측 외부 슬래브의 ’97년 보수 부위에서 누수(‘21.10∼12)*를 확인하였습니다. 

    * 해당지역 굴착(‘21.7월) 이후인 10월 경 누수가 시작되어 해당부위 보수 완료(12월)

  ㅇ SFB 벽체 균열이 굴착으로 인한 외부하중과 온도 변화에 따른 팽창·수축에 의한 것인지 분석한 결과, 가능성이 낮은 것으로 판단됩니다. 

   - 시공 당시 타설 콘크리트를 양생하는 과정에서 발생한 균열로 판단되어 해당 부위의 코어링*을 통해 심부 균열을 확인하였습니다.

    * 콘크리트의 균열 등을 파악하기 위해 콘크리트 일부를 원통 모양으로 채취·검사

   - 코어링 결과, 시공 당시 콘크리트의 수밀 성능이 낮은 것으로 확인되어 콘크리트 매질을 통한 누수 가능성이 있고,

   - 기존의 균열보수는 부분적 효과만 발생하여 내부균열을 통해 누수가 발생하기 때문에 지속적인 누수관리*가 필요합니다. 

    * SFB는 차수막, 차수벽, 유공관, 집수조 등 차수구조물을 통해 누수관리

< 1호기 SFB 구조도(’97년 보수 부위 및 코어링 위치) >

  1호기 SFB 벽체의 수직 균열로 인해 해당 부위의 철근에 가해지는 하중은 철근 강도의 60%로 안전성은 확보된 것으로 판단되나, 벽체 내부 균열로 철근이 장기간 수분에 노출되어 부식조사가 필요합니다.

  1호기 SFB 벽체의 누설가능성 등을 고려하여 차수기능의 복원이 필요하며, 굴착공사시 철거된 차수막 절단 부위의 접합 및 차수성능을 확인할 필요가 있습니다. 

  ㅇ 한수원은 신규 차수막 소재를 선정하고 기존 차수막과의 접합특성 성능시험을 진행하고 있으며, 조사단은 시험 과정을 점검하고 있습니다. 

？ SFB의 누설량* 산정을 위해 월성1∼4호기 SFB 상부에 모형수조를 설치하여 증발량 모사실험**을 수행하고 있습니다.(’22.3.28.∼)

    * SFB 벽체의 누설수가 발생할 경우 차수막 위에 설치된 유공관을 따라 SFB 집수조로 모이는 구조 

   ** “SFB 보충수량 – 증발량 = 누설량”이므로 보충수량 데이터가 확보된 상황에서 증발량을 알 수 있으면 대략적인 누설량 산정 가능

？ 4호기 SFB 집수조의 감마핵종 검출(‘09.1.)과 관련하여 보수이력, 감마핵종 검출 현황을 분석하였습니다.

  ㅇ SFB 집수조의 감마핵종(Co-60) 농도는 평균 5.15 Bq/L(‘15.2.∼’19.6.)이었으나, ‘19.6월 SFB 에폭시라이너 보수 이후에는 검출되지 않고 있습니다. 

   * Cs-137은 집수조 내에서 계속 불검출되었으며, 추후 지속적인 모니터링 예정

【 터빈갤러리내 높은 삼중수소 농도 검출 원인 】

 □ 조사단은 3호기 터빈갤러리 내부에서 공기 중 삼중수소의 수중전이* 현상을 통해 고인 물 1톤(t)의 삼중수소 농도가 71.3만 Bq/L 수준으로 증가할 수 있는지 확인하기 위해 검증실험을 실시하였습니다. 

    * 공기 중 삼중수소와 액체 내 삼중수소의 상호 교환 및 농도 변화

  ㅇ 최초 고인 물 발견 당시와 동일한 위치 및 환경에서 현장검증 실험을 실시하였습니다. 

 □ 1차 예비실험으로 터빈갤러리 맨홀(#2) 아래의 실험수 1톤 및 1L·10L*의 수중 삼중수소 농도 변화를 분석하였습니다.(실험기간: ‘21.8.11~9.17)

    * 주 실험대상은 1톤이나 수량에 따른 농도 비교를 위해 추가 설치·분석

  ㅇ 이 실험은 수중전이 현상을 이해하고 추가실험 조건 설정을 위한 경험을 확보하기 위하여 실시하였고, 실험수의 삼중수소 농도 변화는 아래와 같습니다. 

   ※ 실험 기간 중 92.5 mm의 강우(‘21.8.21)로 인한 추가 유입수로 고인 물 1톤 내 삼중수소 농도가 희석됨에 따라 동일한 현상이 반복되지 않도록 예비실험 종료 후 배수로 보강

 □ 2차 본실험에서는 1차 예비실험과 같은 위치에 설치한 실험수 1톤 및 1L·5L·10L의 수중 삼중수소 농도 변화를 분석하였습니다.(실험기간: ‘21.11.17~‘22.4.13)

  ㅇ 이 실험은 터빈갤러리 내부의 삼중수소 수중전이 현상에 대한 검증을 위해 실시했고, 실험수의 삼중수소 농도 변화는 아래와 같습니다.

  ㅇ 이 실험을 통해 평균 농도 7.1 Bq/L의 공기에 장기간 노출된 고인 물 1톤은 수중 삼중수소 농도가 71.3만 Bq/L 이상으로 증가할 수 있음을 확인하였습니다. 

 □ 3호기 맨홀 #2 유입수 발생 원인 확인을 위해 맨홀 주변 구조물 및 배관의 보수 이력, 강우량, 유입수 발생 이력 등을 조사하고 있습니다.