원자력안전위원회와 한국원자력안전기술원이 지난 510일 발생한 한빛 1호기 사건 특별조사 중간결과를 지난달 24일 발표했다. 이에 따라 주민들이 요구한 민관합동대책위 활동을 앞두고 중간결과와 조사방향을 살펴본다. <편집자 주>

 

<제어봉의 과도한 인출 경위>

시험방법 변경경위(동적 제어봉 제어능 측정법붕소희석법·제어봉교환법)

제어군 B를 대상으로 동적 제어봉 제어능 시험(DCRM)3차례 실시하였으나 원인 미상의 노이즈(noise) 간섭으로 시험 실패. 한빛1호기는‘05DCRM 개발 이후 14년간 동 방법으로 시험 실시. 제어봉을 삽입할수록 반응도가 줄어들지 않고 증가하는 현상 발생. 3회 모두 허용기준(기준값±15%)을 충족 못하여 시험 불만족 판정.

노이즈 원인을 찾기 어려워 노이즈와 관계없는 붕소희석법·제어봉 교환법으로 시험방법 변경. 2가지 방법 모두 원안위 승인을 받았고, 어떤 방법을 선택할지는 사업자의 판단사항이며 안전성과 관련된 사항은 아님.

제어봉 인출(66100) 결정 시 판단

한빛 1호기 발전팀은 제어봉(M6)12단 위치편차 조정을 위한 제어봉 인출 결정시 원자로차장의 반응도 계산을 토대로 판단. 제어봉 인출·삽입이 열출력에 미치는 영향의 정도(삽입: 반응도 감소, 인출: 반응도 증가).

원자로○○은 반응도 계산을 잘못하여 제어군 B100단까지 인출해도 원자로 열출력은 문제가 없을 것이라 판단. 반응도 계산=현재 상태 반응도 + 제어봉 인출시 추가되는 반응도. 당시 원자로차장은 반응도를 -697pcm로 계산하였으나, 사건조사 시 KINS에서 계산한 결과 +390.3pcm으로 확인.

당시 원자로○○2가지 판단 오류를 범한 것으로 확인. 계산 시 참조해야 하는 설계문서를 잘못 인용. 제어군 위치(66)가 임계기준(44)보다 높았으나 미임계로 오인. 제어봉을 임계기준위치보다 높은 위치로 인출하는 것을 가정하여 반응도를 계산하였음에도 큰 음(-)의 값이 나온 것에 대해 전혀 의심을 하지 않음.

 

<핵연료 건전성 확인 결과>

원자로냉각재 방사능 준위 변화, 시뮬레이션 검증으로 물리적 건전성, 안전해석을 통해 열출력 급증상황에서 원자로냉각재 비등에 따른 여유도 평가.

핵연료 집합체의 물리적 건전성 평가

원자로 냉각재 내 방사능 준위 변화에 의한 건전성 평가. (방법) 사건 전후 냉각재 내 제논 등 특정 핵종의 방사능 이력 확인. 핵연료 손상이 발생할 경우 핵분열생성물(제논, 크립톤 등)들이 냉각재로 누출. (확인결과) 냉각재 내 제논(Xe133)과 크립톤(Kr85m)은 거의 검출되지 않았으며, 요오드(I131)는 사건 전후 거의 차이가 없음을 확인.

컴퓨터 코드 시뮬레이션을 통해 핵연료 건전성 평가. (방법) KINS와 사업자 각각 독립적으로 별도의 코드를 사용해 핵연료 건전성 평가. 핵연료 중심선 온도 용융점 미만, 피복재 균일 변형률 1% 이내(KINS 심사지침). (확인결과) 사업자 코드와 KINS 코드(미국 NRC 코드와 동일)로 평가한 결과 모두 충분한 여유도를 가진 상태임을 확인.

평가항목

기준

한수원 평가값

KINS 평가값

만족여부

핵연료중심선 온도

2922K 미만

1137K

892.2K

만족

피복재변형률

1% 이내

0.002%

0.008%

만족

안전해석을 통한 핵연료봉 건전성 평가

핵비등이탈률(DNBR: Departure from Nucleate Boiling Ratio) 허용기준 만족 여부를 통해 핵연료 건전성을 확인. 원자로냉각재 비등으로 연료봉 표면에 기포가 과도하게 생성되어 열제거 능력이 크게 감소하는 기준값으로 부터의 여유도. 평가결과 여유도가 충분한 것을 확인.

평가항목

허용 기준*

평가값

만족여부

최소 핵비등이탈률

1.23 이상

7.37

만족

* 한빛 1호기에 장전된 연료에 적용되는 DNBR 계산식에 의해 결정된 값

 

<제어봉 구동설비의 건전성 확인결과>

임계전 정기검사 시 성능시험을 통해 설비 건전성 확인

KINS는 정기검사(5.2) 당시 입회하여 제어봉 위치지시계통 시험, 제어봉 낙하시간 측정시험이 모두 허용기준을 만족함을 확인.

510일 제어봉 제어능 시험 중 제어군 B 그룹간 2단 위치편차 발생원인 확인

제어군 B 제어봉그룹(G1, G2)간 위치편차(2)에 대한 확인 결과 운전원의 운전 미숙에 의한 것으로 확인. (원칙) 제어봉 4개씩 2개 그룹(G1, G2)으로 구성된 제어군 B1단 인출하려면 제어군 B를 연속 2번 조작하고 다른 제어군 전환. 1회 조작(G1 1단 상승) 1회 조작(G2 1단 상승) 다른 제어군 전환. (오류) 제어군 B1단 인출하기 위해 1번만 조작하고 다른 제어군을 조작하여 제어군 B G1G2 간 위치편차 발생. B1회 조작(G1 1단 상승) 다른 제어군 조작 B1회 조작(G2 1단 하강). 결론적으로 제어군 B G1G2에 비해 2단 상승.

제어봉(M6) 고착 및 12단 위치편차 발생원인 확인

제어봉(M6) 고착은 일시적으로 발생하였지만 12단 편차가 있는 상태로 고착이 해소된 것으로 볼 때, 래치잼(걸쇠 오작동) 또는 크러드(불순물) 침적(기준치 300ppb 대비 30ppb)에 의한 것으로 추정. 고착 원인은 래치잼, 크러드 침적, 이물질 유입, 경년열화에 의한 오정렬이 있으나 고착현상이 바로 해소된 점으로 미루어 또는 에 의한 것으로 추정. 그러나, 추가적으로 원자로헤드를 열고 육안점검을 하여 이물질 유입과 경년열화에 의한 오정렬에 의한 가능성도 재차 확인 예정. 12단 위치편차는 5.10 15시경 정비를 통해 해소된 것을 확인.;

 

<조사결과 드러난 법령위반 등 미비사항>

원안법 위반 사항

무자격자의 원자로 조종(원안법 제84조 위반)

원자로는 원자로조종면허자 운전을 원칙으로 하며, 그렇지 않은 경우 원자로조종감독면허자의 지시·감독을 받아야 함. 특별사법경찰은 제어봉 제어능 시험 중 무자격자인 정비원이 원자로조종감독면허자의 지시·감독 없이 제어봉(원자로)을 일부 조종한 것을 확인함.

운영기술지침서 미준수(원안법 제26조 위반)

한수원과 그 종업원이 원자로 운영 시에는 운영허가 시 원안위에 제출하고 승인받은 운영기술지침서를 준수하여야 함. 지침서 상 노물리시험 중에는 열출력 5% 초과시 즉시 원자로를 정지하도록 규정하고 있으나, 한수원과 그 종업원은 열출력이 5%를 넘은 상황에서 원자로를 즉시 정지하지 않은 것으로 확인. 피의자들이 운영기술지침서에 적용해야 한다고 주장하는 2차측 열출력값도 5%를 초과한 사실을 확인함.

수사 결과

원안법 위반 혐의가 확인된 자들을 대상으로 특별사법경찰이 수사를 하였고 현재 광주지방검찰청이 수사지휘 중.

 

절차서 미준수 등 안전문화 결여 사항

근무교대 시 중요작업전 회의 미실시 등 안전 관련 절차 위반

제어봉 제어능 시험기간(13시간) 동안 3개 근무조(근무교대 2)가 시험에 참여하였으나, 중요작업전 회의는 최초 투입된 근무조만 실시.

중요작업 수행 도중에 근무조가 바뀔 경우 중요작업전회의(HPJB)를 다시 개최하여 위험요소 등을 확인해야 함에도 이를 위반. 최초 수행 후 작업조건(발전팀 교대), 작업 범위 및 내용이 변경되면 회의를 재수행 필요.

금번 제어능 측정시험은 최초 시험 시작부터 사건발생 까지 약 13시간 동안 시험이 수행되어 시험 과정에 2번의 근무교대가 발생. 제어능 측정시험 시작(5.9 21:30) ~ 보조급수 펌프 기동 등 사건 발생 (5.10 10:30). 하지만 시험 시작시에만 회의가 개최(5.9 21:07)되었고, 근무 교대시(5.9 24, 5.10 08)에는 개최되지 않아 관련 규정 등 중요사항 전달 안됨. 이로 인해 사건 발생시 발전팀이 수동정지 관련 절차 미숙지. 또한, 최초에 개최된 중요작업전회의(5.9 21:07)도 주관자 지정절차 미준수, 반론자 지정 미준수 등 부실하게 수행.

제어봉 제어능 시험과정에서 비정상 상황 발생시 작업수행을 위해 필요한 안전절차를 위반하고 작업을 수행. 제어봉 위치편차(2) 조정(5.10, 09:19)을 위해서는 작업오더·작업계획서를 신규 작성하고 작업전회의를 개최해야 하나 이를 위반하고 작업 수행. 제어봉(M6) 고착시에도 별도의 작업오더 등 안전절차 없이 작업 수행.

상 황

시험 시작

(5.9 21)

근무교대

(5.9 24)

근무교대

(5.10 08)

2step 편차 교정작업

(5.10 09)

M6 고착 교정작업

(5.10. 10:13)

필요절차

중요작업전회의

중요작업전회의

중요작업전회의

작업오더 작성

중요작업전회의

작업오더 작성

중요작업전회의

수행여부

×

×

×

×

 

인적오류 예방을 위한 안전문화 이행 체계 미흡

제어봉 시험 직원(노심파트)이 장시간(25시간)근무로 인해 제 역할을 수행하지 못했고, 운전원들의 경험 부족 및 이를 보완하기 위한 교육훈련 체계 미흡 확인.

취약시간대(04)를 포함한 장시간 연속작업 실시

계획예방정비 후 원전 기동공정의 경우 24시간 연속 수행되어, 작업이 지연될 경우 시험 주관인력이 장기간 연속근로에 노출. 제어봉제어능 시험 담당인 노심파트 직원은 제어봉인출 결정시점(‘5.10 10:20)에 이미 25시간 연속근로로 인해 적절한 판단이 어려운 상태.

경험이 부족한 운전원에 대한 경험전수 등 교육체계 미흡

사건당시 근무조의 원자로 차장이 계획예방정비 기동 운전 경험이 없었으나, 이를 보완하기 위한 교육프로그램은 부재. 한빛본부 교육훈련센터의 상당수 교수요원이 결원(4/12)으로 보직별 상세한 평가와 적절한 피드백 제공이 이뤄지기 힘든 상태. 운전원 기본수칙 교육이 운전원 재교육과정에서는 이뤄지지 않음.

자체진단 결과 도출된 안전관련 주요 문제점이 미 해결

한수원은 자체진단(‘18.12)을 통해 원자로차장의 반응도 계산시 동료점검에 의한 반응도 계산의 정확한 재검토가 이뤄지지 않는 것을 확인. 안전관련 주요 문제점의 경우 신속한 전파 및 보완이 중요하나 사고시 근무조에는 동 문제점이 전파·교육되지 않은 것을 확인.

생산성 중심의 조직 평가 등으로 공정준수가 우선시

교대된 발전팀에게 안전에 필요한 작업전회의 없이 공정 지연이 주요사항으로 전달되는 등 계획된 공정 준수가 중요시 되는 관행 확인. 정비기간 연장 등 발전량 감소시 발전소 평가에서 감점을 부여하는 평가제도에 기인한 것으로 추정.

 

<향후 계획>

사건 조사 마무리

민관합동대책위 참여하에 제어봉 제어계통 설비 육안점검 등 기기 건전성 확인 마무리

한수원 본사에 대한 리더십 점검 등 동 사건 관련 안전문화 등에 대한 조사 마무리

재발방지 대책 마련

사건 조사결과에 대해 철저하게 원인 분석 후 종합적 재발방지 대책 마련

조사결과 원안위 심의·의결

법령 위반에 대한 행정처분, 재발방지대책 등을 포함해서 전체적인 사건 조사결과를 원안위에서 심의·의결

사업자의 후속조치 주기적 점검

재발방지대책에 대한 사업자의 후속조치계획을 제출받고 주기적으로 점검하여 이행 여부 확인.

 

 

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