NET 논문 소개

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● 제목 : Derivation of a new dose constraint applicable to radioactive discharges from Korean nuclear power plants through retrospective dose assessment

● 저자 : 김소윤(경희대학교), 정재학(경희대학교)

● 원문 : NET Volume 54, Issue 10, 2022, Pages 3660-3671

배경

  • □ IAEA 안전기준은 원자력시설에서 환경으로 배출되는 방사성물질을 제한하기 위한 목적으로 연간 0.01~1 mSv 사이의 유효선량 제약치 설정을 권고하였고, 0.3 mSv/y를 일반적인 선량제약치 상한으로 제안하였다.
  • □ 국내 원안위고시 제2019-10호 제16조(환경상의 위해방지)에서는 원전의 방사성유출물 관리를 위하여 기체유출물에 대한 5가지, 액체유출물에 대한 2가지 연간 선량기준을 규정하고 있는데, 이는 미국의 10 CFR 50 Appendix I 규정을 준용한 것이다. 해당 기준은 1970년대 미국의 원전 운전 이력과 당시 유효했던 ICRP-2, ICRP-9 권고에 제시된 선량한도를 기반으로 결정된 값이다. 즉, 현행 국내 방사성유출물 관리 규제기준은 현재 유효한 방사선방호권고와 부합하지 않고 국내 원전의 배출특성을 반영하지 못하고 있다는 한계가 있다.
  • □ 따라서, 이 연구에서는 현행 국제 방사선방호체계와 부합하고 국내 원전의 배출이력을 반영한 새로운 방사성유출물 선량기준 유도방법론을 도출하고 국내 원전의 배출특성을 고려한 방사성유출물 선량제약치를 제안하고자 한다.

새로운 선량제약치 유도 방법론 및 국내 원전 적용 결과
  • □ 이 연구는 과거 국내원전의 실제 방사성유출물 배출데이터를 기반으로 과거 규제기준 대비 동등한 수준의 안전여유도를 확보할 수 있는 새로운 방사성유출물 선량기준 유도 방법론을 개발하였다
    (그림 1 참조).
  • □ 그림 1의 방법론에 따라 과거(2009년-2019년) 국내 24개 원전의 액체 및 기체 방사성유출물 연간배출량, 환경데이터 및 섭생인자를 수집하였고, 현행 규제기준에 따른 피폭방사선량(그림 1의 3단계)과 새로운 기준 유도를 위한 피폭방사선량(그림 1의 6단계)에 대한 회구적 평가(Retrospective assessment)를 실시하였다.
  • □ 새롭게 평가한 원전별 피폭방사선량(그림 2의 (a))에 과거 기존 규제기준에 대하여 확보한 안전 여유도를 곱하여 새로운 선량제약치 범위(그림 2의 (b))를 구하였다.
  • □ 기체 방사성유출물로 인한 피폭방사선량이 전체 피폭방사선량의 90% 이상을 차지하였고, 그 중에서도14H, 3H, 41Ar은 큰 선량기여도로 인하여 새로운 선량제약치 결정에 주된 영향을 미쳤다. 특히, 2012년부터 보고되기 시작한 경수로형 원전의 기체 14C 배출량으로 인하여 2009년-2011년과 2012년-2019년의 주요 방사성 핵종이 3H 에서 14C으로 변경되었고, 이에 따라 새로 유도된 선량제약치 값이 다소 감소하는 효과가 나타났다(그림 3 참조).
  • □ 이 연구에서 수립된 새로운 방법론을 적용하여 유도한 액체 및 기체 방사성유출물로 인한 내부피폭과 외부피폭의 영향이 통합된 유효선량 제약치는 0.15 mSv/y, 최대장기등가선량 제약치는 0.17 mSv/y이다.
결론
  • □ 이 연구에서 새롭게 유도한 방사성유출물 유효선량 제약치 0.15 mSv/y은 IAEA 및 국외 사례 또는 국내 선행연구(0.1 mSv/y 또는 0.2 mSv/y)와 비교할 때 동등한 수준이고, 과거 국내원전에서 확보된 규제기준 대비 같은 수준의 안전여유도를 유지할 수 있으므로 실제 적용성도 갖춘 합리적인 결과로 판단한다.
  • □ 또한, 이 연구에서는 연간유효선량 단일항목 기준을 설정하도록 한 IAEA 권고, 원전의 정상운전 중 유효선량 제약치 이하로 배출되는 방사성유출물이 특정 장기에 국부적인 피폭을 줄 것으로 예상되지 않는다는 점을 고려하여 유효선량 기준만 적용하고 최대장기등가선량 기준은 별도로 설정하지 않을 것을 제안한다.
  • □ 이 연구에서 개발된 방법론과 결과는 향후 국내 원전의 방사성유출물 배출관리를 위한 연간 선량기준 개정 시 기술배경 및 규제영향분석 등 과정에서 참조‧활용할 수 있을 것이다.