원전에서 사용하는 내진설계 기준은 일반 건축물과는 다른 개념입니다. 건축법은 ‘붕괴 방지와 인명 안전’을 내진성능 목표로 하지만 원자력안전법은 ‘안전기능이 손상되지 않는 정상 가동’을 목표로 합니다. 가령 동일하게 규모 6.5로 설계되었다고 하더라도 건축물은 규모 6.5 지진이 왔을 때 인명 보호를 목적으로 하기 때문에 건물에 균열이 가고 주거 기능이 훼손되는 것이 허용됩니다. 그러나 원전은 규모 6.5의 지진이 왔을 때 건물의 균열 등 구조물의 손상없이 안전기능이 평상시와 동일하게 정상 작동되어야 합니다. 이것은 곧 지진으로 인해 어떠한 미세한 손상이나 오류도 허용되지 않음을 의미합니다.
원자력발전소
기능수행수준
설계지진하중 작용 시 건축물/시설물에 발생한 손상이 경미하여 그 구조물이나 시설물의 기능이 정상적으로 유지될 수 있는 성능 수준
일반건축물
인명보호수준
설계지진하중 작용 시 건축물/시설물에 큰 손상이 발생할 수 있지만, 건축물/시설물의 붕괴까지 여유가 있고, 건축물/시설물에 상주하는 인원 또는 건축물/시설물을 이용하는 인원에 인명 손실이 발생하지 않는 성능 수준
일반건축물
붕괴방지수준
설계지진하중 작용시 건축물/시설물에 매우 큰 손상이 발생할 수는 있지만 건축물/시설물의 붕괴로 인한 대규모 피해를 방지하고, 인명피해를 최소화하는 성능 수준| 구분 | 내진 2등급 시설물 | 내진 1등급 시설물 | 내진 특등급 시설물 | 원자력 발전소 |
|---|---|---|---|---|
| 구조물(예시) |
|
|
|
|
| 구조물 종류 |
|
|
|
|
| 설계 지진력 | 0.037g | 0.044g | 0.055g | 0.2g~0.3g |
| 설계 개념 | 소성 설계 (균열 및 영구변형 발생) | 소성 설계 (균열 및 영구변형 발생) | 소성 설계 (균열 및 영구변형 발생) | 탄성 설계 (균열 및 변형 비허용) |
| 구조물 내진설계 시 반영되는 지진력 비교 (지반가속도로 치환) |
·원전 : 0.2g~0.3g ·일반건축물(대형종합병원)* : 0.055g(= 0.147×1.5/4.0) * 원전과 유사한 전단벽 구조의 철근콘크리트 구조물로 가정하여, 중요도 계수(I) 1.5, 비탄성을 고려한 반응수정계수(R) 4.0 적용 ·원전은 일반건축물에 비해 약 3.5배 이상의 하중에 대해 설계 |
|||
그림 예시) 건물 및 발전소 인근에서 지진(0.2g 수준) 발생 시 내진 특등급 이하 일반 구조물은 붕괴가 예상되나 원자력발전소는 손상 없이 안전기능 유지
국내 원전은 일본 후쿠시마 원전사고 이후 원전의 지진안전성을 높이기 위해 설계기준을 초과하는 지진에도 안전할 수 있도록 기존에 건설된 원전의 안전유지계통*에 대해 내진성능을 최근 원전 수준으로 향상하였습니다.
※안전정지 유지계통 : 사고발생시 원자로를 안전하게 정지 냉각시키는 필수적인 계통(원자로 안전정지, 노심냉각, 방사능 외부유출방지, 사용후핵연료 냉각)
| 구분 | 내진설계기준 | 내진성능 향상값 | |
|---|---|---|---|
| 고리 | 고리 1~4호기 | 0.2g | 0.3g |
| 신고리 1,2호기 | |||
| 월성 | 월성 1~4호기 | ||
| 한울 | 한울 1~6호기 | ||
| 한빛 | 한빛 1~6호기 | ||
신형 원전인 새울 1~4호기 , 신한울 1,2호기는 0.3g 로 내진설계
