격납건물 여과배기설비

격납건물 여과배기설비(, FCVS)는 심각한 원자력 사고 발생 시 격납건물의 압력을 배출할 때 핵분열 생성물의 방출을 최소화하도록 설계된 사고 관리 시스템이다. 심각한 사고 관리 조치(SAMM)로서 격납건물 배기는 노심 용융을 방지할 수는 없지만 환경에 미치는 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있다.

 원리 
대부분의 원자력 발전소에는 심층 방어 원칙에 따라, 부분적 또는 전체적인 원자로 노심 손상 즉, 핵연료(1차 방벽)의 무결성이 손실된 사고 발생 시 방사성 동위 원소가 환경으로 방출되는 것을 막는 최종 방벽 역할을 하는 격납건물이 있다. 이러한 시나리오 중 가장 심각한 상황에서는 연료가 장기간 충분히 냉각되지 않으면, 예를 들어 상당량의 용융 연료(노심용융물)가 원자로 압력용기 바닥에 도달하여 녹아내리는 경우 1차 계통(2차 방벽)의 무결성 또한 위협받을 수 있다. 이 시점에서는 1차 계통의 냉각수 대부분이 파이프 파열(냉각재 상실사고)로 이미 방출되지 않았더라도 격납건물 대기로 방출될 것이며, 용융 연료에서 세슘과 아이오딘과 같은 휘발성 핵분열 생성물과 함께 격납건물 압력을 증가시킨다. 원자력 발전소에는 격납건물 대기를 냉각하도록 설계된 시스템(예: 격납건물 살수 시스템)이 장착되어 있지만, 심각한 사고(예: 모든 전력이 손실되는 소외 전원 상실)의 경우 이러한 시스템을 사용할 수 없을 수 있다. 이 경우 압력을 낮추기 위해 대기를 배기하여 격납건물 고장으로 인한 통제되지 않는 방사성 동위 원소 방출을 피할 수 있다.

FCVS에는 크게 두 가지 유형이 있다.

 건식: 자갈 또는 모래층 필터를 사용한다.
 습식: 액체 용액의 스크러버를 사용한다.

두 가지 유형 모두 배기된 대기에 포함된 대부분의 연무질(세슘 포함, >99.9%)과 아이오딘(원소 형태로 >99%)을 제거할 수 있다.

 역사적 사용 
사고 사용 측면에서 역사적으로, 1957년 윈드스케일 화재에서 1세대 가스 냉각 원자로의 초기 스크러버가 방사성 동위 원소 배출을 줄였다. 스크러버는 그 역할이 요청되기 전에는 그 시설에 스크러버의 통합을 주장했던 과학자 존 콕크로프트의 이름을 따서 콕크로프트의 폴리라고 조롱조로 불렸다. 화재 이후 콕크로프트의 스크러버가 더 넓은 환경으로 유출되는 물질의 양을 줄인 후, "사고 후에는 폴리라는 단어가 적절하지 않은 것 같았다."

현대적인 FCVS 개념은 1970년대 후반 WASH-1400 보고서의 결론과 스리마일섬 원자력 발전소 사고의 결과로 탄생했으며, 서유럽에서는 1986년 체르노빌 원자력 발전소 사고 발생으로 그 구현이 가속화되었다. 특히 서유럽과 같이 원자력 발전소가 인구 밀집 지역에 가까이 있는 국가에서는 일부 사고 시나리오가 환경으로 상당량의 방사성 핵종을 방출하여 용납할 수 없는 수준에 이르게 된다는 인식이 확산되었다.

1980년대 후반과 1990년대 초반, FCVS는 프랑스, 독일, 스웨덴, 스위스, 핀란드의 기존 원자력 발전소에 후향적으로 설치되었다(로비사 원자력 발전소의 VVER 제외). 독일에서는 이 장치가 당시 원자력 안전을 담당했던 환경부 장관 발터 발만의 이름을 따서 발만-밸브라는 별명이 붙었다. 2010년대에는 FCVS가 불가리아, 캐나다, 네덜란드에 설치되었다. 그러나 2011년 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고에 연루된 후쿠시마 제1 원자력 발전소에는 FCVS가 장착되어 있지 않았다. 만약 이 발전소에 FCVS가 있었다면 사고 중 방출된 방사성 동위 원소의 양은 거의 확실히 더 적었을 것이다. 이 사고 이후 많은 다른 나라들이 벨기에, 중화인민공화국, 일본, 대한민국, 스페인, 루마니아를 포함하여 FCVS로 자국 발전소를 업그레이드하기로 결정했다. 또한 2014년까지 체코, 슬로바키아, 러시아(일부 발전소)에서 이러한 업그레이드가 논의 중이었다.

 공급업체 
아레바와 웨스팅하우스가 FCVS를 공급한다.

 각주 

분류:안전
분류:원자로