화재 모델링을 적용한 스위치기어실 화재 리스크 분석

• 영문명: Fire Risk Analysis of Switch Gear Room Using Fire Modeling
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 유정현
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회 학술대회논문집』2022년도 추계학술대회 논문집, 155~155쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.11.17

국문 초록

국내에서는 원자력발전소 운영 중 화재에 의한 리스크의 정량적 평가를 위하여 확률론적 안전성평가(PSA)를 수행하고 있으며 화재사건 확률론적 안전성평가는 1995년 미국 EPRI에서 발간한 Fire PRA Implementation Guide(TR-105928)에 따라 수행하여 왔다. EPRI TR-105928 방법론의 경우 점화원별 화재 심각도를 고려하고 있으나 기본적으로 점화원에서 시작된 화재가 동일 화재구역의 모든 기기 및 케이블을 손상시키는 보수적인 시나리오를 가정하고 있다. 그러나 2005년 신규 화재사건 확률론적 안전성평가 방법론인 EPRI/NRC-RES Fire PRA Methodology for Nuclear Power Facilities(NUREG/CR-6850)이 개발되어 화재구역 내 점화원의 영향을 실질적으로 평가하도록 요구함에 따라 화재 모델링을 이용한 화재 리스크 분석이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 최신 화재사건 확률론적 안전성평가 방법론에 제시하고 있는 점화원의 화재 리스크 평가방법을 검토하였으며, 이에 대한 적용을 위하여 화재사건에 따른 리스크가 높은 것으로 예상되는 스위치기어실을 그 대상으로 참조원전의 화재 리스크 분석을 수행하였다. 신규 화재사건 확률론적 안전성평가 방법론의 주요 변경사항 중의 하나인 화재 모델링은 신규 방법론의 Task 8과 Task 11에서 주로 다루어진다. 참조원전 분석을 위하여 Task 8에서 제시하고 있는 방법론에 따라 현장검증을 수행하였으며, Task 11에서 제시한 점화원 별 열방출률을 이용하여 점화원과 손상기기 간의 물리적 위치에 따른 영향을 평가하였다. 이러한 결과 일부 점화원을 선별제거 할 수 있었으며 선별제거 되지 않은 전동기 제어반(Motor Control Center)에 대하여 상세 화재 모델링을 수행하였다. 상세 화재 모델링에서는 화재 감지와 자동/수동 진압 실패 확률 및 점화원 상단에 위치한 케이블 트레이의 2차 점화를 분석에 포함하였으며, CFAST 모델링을 통하여 고온가스층에 의한 케이블 손상을 분석하였다. 이를 위하여 화재 진행에 따른 사건수목을 구성하고 손상 정도에 따라 시나리오를 구분하여 최종적인 화재 사건 리스크를 평가하였다. 분석 결과, EPRI TR-105928 방법론에 따른 기존 방법론에 대비하여 최종적인 화재 리스크를 약 10% 저감 할 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구는 향후 위험도 정보활용 의사결정에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

키워드

Probabilistic Safety Assessment Fire Event NUREG/CR-6850 Fire Modeling CFAST