울진2호기, 미임계 진입 사건, 운전원 대응 부적절

 

울진원자력발전소 2호기에서 지난 10월 11일 원자력냉각재 계통의 압력 감소로 인해 제어봉을 수동으로 삽입함으로써 원자로가 미임계로 진입했던 사고·고장에서 운전원들의 대응이 부적절했던 것으로 드러났다.
 
한국원자력안전기술원(KINS)은 울진원전 2호기의 가압기 살수밸브 고장 개방에 따른 원자로 미임계 진입 관련 사건을 조사한 결과,‘RCS(원자로냉각재계통) 압력감소시 대응 미흡’,‘원자로 보호계통을 통한 원자로 정지 미실시’,‘가압기 저-저압력에 의한 안전주입 수동차단’,‘수동 안전주입 미실시’,‘RCP(가압기 살수밸브) 정지·기동 오류’등 운전원들의 대응이 적절하지 못했다고 밝혔다.
 
울진원전 2호기의 원자로 미임계 진입 사고·고장과 관련하여 노출된 문제점은 구체적으로
▲RCS 압력감소시 대응 미흡-운전원은 평소의 계통지식에 의한 조치를 실시했으나, RCS 압력 비정상 감소를 대비한 절차서가 없었고, 유사한 과도현상 발생에 대비한 교육훈련이 적절치 못했으며, 보수적 평가 시 RCS 압력의 연속적 감소로 인한 포화상태 도달 가능성이 있었다.

▲원자로 보호계통을 통한 원자로 정지 미실시-운전원은 RCS 압력의 비정상 감소상태에서 일부 제어봉을 통한 미임계로 진입했으나, RCS 압력이 과도한 상태에서 원자로 보호계통을 통한 즉각적인 원자로 정지를 실시해야 했으나 수동 제어봉 삽입을 통한 점진적인 미임계 진입으로 보수적인 운전을 실시하지 않았다.

▲가압기 저-저압력에 의한 안전주입 수동차단-운전원은 RCP 1대 정지시 압력감소를 막을 수 있을 것이라고 판단했고, 안전주입 발생 시의 부수적 문제인 가압기 만수위 등을 고려해 안전주입신호를 임의로 차단했지만, 이것은 해당 운전모드에서 공학적 안전설비는 비상운전절차에 따라 차단해야 하는데, 임의적으로 수동 차단함으로써 안전을 위한 운전전략 및 운영기술지침서를 미준수했다.

▲수동 안전주입 미실시-운전원은 가압기 저-저 압력에 의한 안전주입 작동 설정치 도달시 수동 작동을 실시하지 않았는데, 가압기 저-저 압력에 의한 안전주입 수동차단 상태에서 실제 가압기 압력이 안전주입 작동 설정치에 도달하였으나 수동 안전주입을 실시하지 않았고, 또한 이것은 운영기술지침서의 안전 한계치 보장조건을 실시하지 않음으로써 안전을 위한 운전전략 및 운영기술지침서를 위반했다.

▲RCP 정지·기동 오류-운전원은 최초 RCP(003) 1대 정지, 약 9분 후 가압기 압력 복구에 필요 없는 RCP(002) 1대 정지, 약 5분 후 압력감소 완화에 필요한 RCP(001) 정지등의 조치를 취했지만, 이것은 RCP 운전 관련 상황 판단 오류로 RCP 정지·기동 오류 발생 및 압력과도 현상을 심화시켰고, 관련 절차서 미수립, 교육훈련 등이 적절치 못했다 등이다.
 
원자력안전기술원은 운전원들의 조치에 대해
▲RCS 압력감소시 대응 미흡-비정상 상황(RCS 압력감소) 대처를 위한 비정상운전절차서 미수립과 관련 교육훈련 부적절에 의해 대응이 미흡(운전원은 개방 고착된 가압기 살수밸브와 연결된 RCP 1대를 정지하면 과도현상이 완화되는 것으로 판단)

▲원자로 보호계통을 통한 원자로 정지 미실시-보수적인 운전과 관련하여 안전문화 결여 등의 원인에 의해 발생한 것

▲ 안전주입 수동차단-안전문화 결여, 관련 비정상 대응절차 미수립, 과도상태에 대한 적절한 교육 미실시, 훈련용 모의 제어반 오류 등의 원인에 의해 발생한 것(훈련용 모의제어반에서는 해당 가압기 살수밸브 개방 고착시 실제 발전소 상황과는 달리 RCP 1대만 정지 시에도 가압기 압력이 회복되었음)

▲수동 안전주입 미실시-안전문화 결여, 계통 및 과도현상 이해 부족 등

▲RCP 정지·기동 오류-관련 비정상 대응절차 미수립, 교육훈련 미흡, 훈련용 시뮬레이터 오류, 계통이해 부족(가압 살수기 배관은 울진 1,2호기 간의 설계차이가 있음에도 불구하고 이를 명확히 구분한 절차, 훈련 등 미실시-시뮬레이터는 울진 1호기 기반 하에 제작) 등의 원인에 의해 발생한 것으로 판단했다.
 
이러한 판단에 따라 원자력안전기술원은 동일 유형 사건의 재발을 방지하기 위한 차원에서
▲가압기 살수밸브 고장 열림을 포함한 RCS 압력 비정상 시 대응조치 절차 수립

▲설계 기준 사고 시 공학적 안전설비의 인위적 기능 우회 경우에 대한 위험도 평가

▲각 원전 모의제어반에 동일 사례 구현성 확인 및 필요시 프로그램 수정

▲‘수립된 절차 및 관련 기술 배경에 RCP 운전조합에 따른 가압기 살수능력 기술배경 포함’,‘안전주입 차단 등 부적절한 운전 조작과 관련해 원자로 보호계통 혹은 공학적 안전설비 기능 우회 국내외 사례’,‘원자로 보호계통 혹은 공학적 안전설비 기능 우회시의 위험도 평가 결과’,‘운영 기술 지침서 운전 제한 조건 규정 배경 및 미준수 시 발전소 안전에 미치는 영향’등에 대해 운전원 교육 실시 등을 요구하고, 이런 방지대책을 국내 원자력발전소 전 호기에 대해 이행하도록 할 예정이라고 밝혔다.
 
한편 지난 10월 11일 원자로 냉각재 계통의 압력 감소로 인해 제어봉을 수동으로 삽입함에 따라 원자로가 미임계로 진입했던 사고·고장에 대해서 원자력안전기술원은“가압기 살수밸브의 고장 개방으로 인해 발생한 원자로냉각재계통 압력감소 과도현상이 발생한 사항으로, 가압기 살수밸브 고장 개방은 정비시 Positioner 고정너트의 조임력이 충분하지 않아서 발생한 것으로 판단된다”고 밝혔다.

  / 이명동기자(uljinnews@empal.com)