[기계신문] 현재 가동 중인 원자력발전소의 지진 안전성을 정확히 평가하려면 고도의 확률론적 지진재해도 평가가 필요하다. 확률론적 지진재해도 평가는 기존의 관측되고 기록된 자료를 기반으로 특정 위치의 지진동 크기에 따른 발생빈도를 도출하는 것으로, 부지 고유의 지진 안전성 평가를 위해 반드시 실시해야 한다.
그러나 지금까지는 국내 원자력발전소를 대상으로 개발한 평가 프로그램이 없어, 국내 자연환경을 전혀 고려하지 않은 해외 프로그램을 이용해 평가하는 한계가 있었다. 또, 프로그램이 텍스트로 데이터를 입출력하는 방식이라 사용자의 인적 오류가 발생할 위험도 있다.
한국원자력연구원은 부경대학교와 공동 연구를 통해 국내 원전 부지에서 발생할 수 있는 지진의 규모별 빈도를 예측하는 ‘확률론적 지진재해도 평가 프로그램 KOHAZ’를 개발했다.
연구원 첨단구조‧지진안전연구부와 부경대학교 강태섭 교수 연구팀은 2017년 포항지진 발생 이후 과학기술정보통신부의 지원으로 원전의 국내 고유 지진안전성 평가기술을 개발해왔다. 2019년 확률론적 지진재해도 평가의 핵심 계산 모듈을 완성했으며, 이번에 편의성 개선을 위한 사용자인터페이스(GUI) 등을 더하며 프로그램 개발을 완료했다.
연구진이 완성한 지진재해도 평가 프로그램 KOHAZ를 이용하면 우리나라 원자력발전소의 지진안전성을 더욱 정확하게 평가할 수 있다.
KOHAZ는 지금까지의 위치별 지진 발생 기록을 담은 ‘면적 지진원’과 발견된 단층의 기하학적 정보를 담은 ‘단층 지진원’ 등 기존 프로그램보다 더 다양한 요인을 포함해 계산한다. 현재 진행 중인 여러 활성단층 조사 결과도 손쉽게 업데이트해 평가의 정확도를 높일 수 있다.
이외에도 경주지진과 포항지진 당시의 계측 기록을 바탕으로 연구진에서 개발한 신규 감쇄식을 포함했다. 감쇄식은 진원에서 멀어질수록 진동이 감소하는 정도를 나타낸 것으로, 지진 발생 빈도 계산의 핵심 입력값이다. 이를 통해 국내 지진 환경을 반영한 다각도의 분석이 가능해졌다는 평가다.
원자력연구원 김민규 첨단구조‧지진안전연구부장은 “개발한 프로그램은 국내 지진 환경을 고려한 지진동 빈도 평가가 가능해 산‧학‧연에서 폭넓게 활용할 것으로 기대한다”며 “지속적인 검증 및 보완을 통해 프로그램을 발전시켜나감으로써 국내 가동 원자력발전소의 안전성 향상에 이바지하겠다”고 말했다.
부경대학교 강태섭 지구환경과학과 교수는 “지진 운동은 불확실성이 매우 큰데, 부지마다 다른 지진동 특성을 정량화하기 위한 연구진의 노력이 드디어 결실을 맺게 되었다”며 “앞으로도 국내 지진 환경을 정량화하고 이를 적용하기 위한 기술 개발 노력을 지속할 것”이라고 전했다.
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