원자력안전위원회가 한빛원전 4호기 격납건물 구조건전성 평가 결과 “구조적으로 안전성이 확인됐다”며 재가동 수순에 들어간 가운데 지역주민들은 “건전성 평가는 설계대로 공사가 진행됐다는 것을 전제로 하는 평가이지만 건설 당시 관리감독, 품질과 규제기관의 사용전 검사가 엉망이었다는 것을 정부나 한수원 누구나 부정하지 않고 있다”며 주민이 참여하는 진상조사를 요구하며 반발하고 있다. 원자력발전소 규제기관인 원안위는 지난 7일 열린 제160회 위원회의에서 원자력안전기술원(KINS)이 제출한 한빛3·4호기 격납건물 공극발생 근본원인 점검결과와 4호기 구조건전성평가 검증결과 및 향후계획을 보고받았다. 그러나 주민들은 보고사항으로 처리한 해당 안건에 대해서도 심의·의결사항으로 처리했어야 한다고 비판했다.
킨스는 해당 보고에서 시공상태에 대한 사후 확인이 어려운 구조물의 특성상 사업자의 시공기록과 검사기록에 대한 서류확인과 관계자 면담 등을 중심으로 ▶ 설계 요인 ▶ 시공 요인 ▶ 환경적 요인 ▶ 검사 체계 등 4가지로 점검한 것으로 나타났다. 한빛원전 3·4호기에서는 발전소 격납 건물에서 구멍이 각각 124개와 140개가 발견됐다.
본지는 이번호에 <한빛3·4호기 격납건물 공극발생 근본원인 점검결과>를, 다음 신문에 <한빛4호기 구조건전성평가 검증결과 및 향후계획>을 게재한다.
/ 편집자 주
1. 개요
■ 전 원전 구조물 특별점검 중(’17.9.~), 대부분의 격납건물 콘크리트 공극이 한빛 3·4호기에서 발견
·「한빛 3·4호기 콘크리트 공극관련 안전성 확인계획(안)(제106회 원안위, ‘19.8.9)」 보고 후 공극발생 근본원인 점검 추진
< 점검개요 >
◈ (점검기간) ’19.8~’22.6.
◈ (점검체계) ‘공극발생 근본원인 점검 TF*’ 구성·운영
* 원안위 및 KINS 분야(구조, 기계, 품질 등)별 전문가 약 10명(현원 기준)
◈ (점검방법) 시공상태에 대한 사후 확인이 어려운 구조물의 특성상 사업자 시공기록과 검사기록에 대한 서류확인, 관계자 면담 등 중심으로 점검
◈ (점검항목) ?설계 요인 ?시공 요인 ?환경적 요인 ?검사 체계
2. 주요 점검결과
① 설계 요인
- 공극발생 부위를 타원전과 비교한 결과, 설계 관점에서 한빛 3·4호기는 매설판 임시보강재를 제거하지 않았다는 차이가 있음
- 타 원전과 동일한 설계부위에서는 한빛 3·4호기의 공극이 더 많이 발생한 점을 고려할 때, 설계가 주된 요인이 아니며 그 외 요인(시공 등)도 영향을 미친 것으로 판단
■ 4가지 공극발생 유형별로 최초설계, 현장설계변경요청서(FCR)* 등에 대한 점검
·(매설판 보강재 하부) 타원전과 비교시 설계상 차이는 임시보강재를 미제거 하여 타설이 어려운 구조로 변경
* 임시보강재는 매설판 설치시 CLP(내부철판) 변형방지를 위한 것으로 설치후 제거토록 당초 설계되었으나 시공시 제거하지 않도록 설계 변경. 타원전은 모두 제거
·(그외 유형) 공극부위가 한빛 3·4호기와 유사하게 설계된 타원전 사례 유有
- 철근 및 보강재 밀집 등 콘크리트 타설이 어려운 구조의 설계이나, 타원전에 비해 한빛 3·4호기의 공극이 더 많이 발생
② 시공 요인
- 야간 타설, 타설 소요시간, 작업절차 등의 시공요인을 동일노형 원전(한국표준형 원전)과 비교한 결과, 야간 타설이 많음을 확인
- 잦은 야간 타설이 콘크리트 다짐에 영향을 미쳐 공극을 유발한 것으로 판단
■ 시공에 영향을 줄 수 있는 사업자의 건설품질검사 보고서, 콘크리트 작업절차서 등을 점검
·(콘크리트 타설조건) 한빛 3·4호기의 야간타설(19시~02시 타설시작) 횟수는 총 16회로, 동일노형 원전과 비교하면 월등히 야간타설 횟수가 많음
- 야간타설은 작업장 조도, 작업자 피로도 등에 부정적인 영향을 미치고 이로 인해 야기된 콘크리트 다짐 부실이 공극을 유발한 것으로 판단
- 이외에도 타설 소요시간, 콘크리트 유동성, 계절별 공극현황 등을 동일노형 원전과 비교·분석 결과 특이사항을 확인하기 어려움
·(작업절차서) 콘크리트 생산부터 타설 전·중·후 점검까지 전반적인 내용은 유사
- 한빛 3·4호기와 달리 한빛 5·6 및 한울 5·6호기는 매설물 밀집부위 다짐작업 실시 및 점검절차가 기술되어 있음
- 그러나 작업절차서가 유사한 한울 3·4호기에 비해 한빛 3·4호기 공극이 많이 발생한 점을 고려할 때, 주된 요인은 아니라고 판단
③ 환경적 요인
- 한빛 3·4호기는 국내업체 주도로 건설한 최초의 원전으로 설계 경험이 부족한 상황이었음
- 이러한 경험 부족과 공기단축을 최우선 목표로 하는 경영문화가 공극발생에 영향을 미친 것으로 판단
■ 90년대 초 원자력 발전백서, 건설기술편람, 건설지 등을 점검하여 원전 건설 환경이 공극발생에 미칠 수 있는 영향 검토
·(설계 경험) 한빛 3·4호기는 국내업체(한전기술)가 상세 및 현장설계를 주도한 최초 원전으로 후행 원전 대비 경험이 부족
- 이로 인해 매설판 현장설치, 임시보강재 추가 등 공극유발 요인에 영향을 미쳤을 것으로 판단
·(경영문화) 건설과정에서 사업자의 최우선 목표는 공기준수이며, 공기단축을 위한 사업자의 노력을 확인함
- 당초 계획(’89.6.~’96.3.31) 대비 전체 공기(’89.6.1~’96.1.1)를 3개월 단축했음
- 특히, 콘크리트 타설 초기 공기지연을 만회하기 위해 야간타설, 임시보강재 미제거 FCR 발행 등의 조치가 이루어진 것으로 추정
<영광원자력 3·4호기 건설기술편람 발췌>
외벽 1단 콘크리트 타설시에는 37일간의 공기지연이 있었고, #3단 콘크리트 타설시에도 64일의 공기가 지연되어 단이 올라갈수록 공기 격차가 벌어질 수밖에 없었던 상황에서, 일일공정점검, 돌관작업, 문제점 사전돌출 및 즉각적인 기술지원 등 여러 가지 비상조치 수단을 강구하여 노력한 댓가로 대내 목표 완료일인 금년 6월 30일 성공리에 목표를 달성
- 설계 경험이 부족한 상황에서 공기준수 달성이 강조됨에 따라 공극을 유발했을 것으로 판단
· (시공 경험) 고리 3·4호기 건설부터 국내업체가 주계약자로 경험을 축적하였고, 이후 건설된 한울 1·2호기 건설시 기술자립을 이룩함
- 이러한 점을 볼 때, 사업자의 시공 경험은 한빛 3·4호기 공극발생의 주된 요인으로 판단하기 어려움
④ 검사 체계 검토
- 검사 항목, 검사 절차 등의 검사체계를 동일노형 원전(한국표준형 원전)과 비교 분석한 결과, 주요 항목·절차가 유사하므로 공극발생에 주된 영향을 미쳤다고 보기 어려움
- 다만, 다짐 관련 세부항목의 부재, 입회점 미특정 등의 검사 항목의 미비로 인해 검사과정에서 공극문제를 확인하기 어려웠을 것으로 판단
■ 사업자의 건설품질검사 보고서, 공인검사 절차서, 사용전검사 요령서, 검사결과 보고서 등을 점검
· (시공·품질검사) * 타설량, 양생 기간 및 방법 등의 콘트리트 타설 전·중·후 검사항목은 동일노형 원전과 유사
* 사업자(한전) 및 시공사(현대건설)가 수행하는 자체검사로 검사결과를 CIP(건설품질검사보고서)에 기록
- 특히, 한빛 3·4호기보다 검사항목이 적은 한울 3·4호기*의 공극이 적게 발생한 점을 고려할 때, 주된 원인으로 판단하기 어려움
- 그러나 CIP에 입회점 및 필수확인점 미특정, 밀집부위 다짐작업 및 다짐장비 적정성 등 다짐 관련 항목 부재 등의 미비점 확인
·(공인검사) * 콘크리트 배치·혼합, 타설절차, 타설 전·중·후 확인 사항 등의 격납용기 검사항목은 동일노형 원전과 유사
* 사업자의 요건준수 여부를 제3자가 수행하는 검사로 공인검사지침서에 따라 수행(초기 원전은 외국검사기관, 한울 1·2호기는 원자력안전센터, 한빛 3·4호기는 KINS, 이후 원전은 한국재료연구원이 수행, 한빛 3·4호기 이전은 기계 분야만, 한빛 3·4호기부터 격납건물 검사 포함)
- 한빛 3·4호기에 비해 검사항목이 유사하거나 적은 한울 3~6호기*가 공극이 더 적게 발생한 점을 고려할 때, 주된 원인으로 판단하기 어려움
* 한울 3·4호기는 한빛 3·4호기와 유사하나 한울 5·6호기는 타설 전·중·양생시 입회율만 기술
- 그러나 콘크리트 다짐 및 마감작업 확인 항목 부재, 공인검사 보고서에 입회점별 점검 기록 부재 등 절차상 한계가 있었음
·(사용전검사) * 콘크리트 타설 전·중·후 점검항목을 비교한 결과 타설높이, 다짐기 사용의 적정성 항목이 포함되어 있는 등 동일노형 원전과 유사
* 규제기관의 검사로 KINS가 사용전검사 요령서에 따라 수행
- 동일노형 원전의 공극이 적게 발생한 점을 고려할 때, 주된 원인으로 판단하기 어려움
- 그러나 밀집부위 다짐작업 적절성, 반복되는 문제점 및 현안사항 검토 등이 검사 항목에 없었던 것으로 확인
※ 시공품질 검사결과가 한 장에 집약적으로 기록되는 등 각 검사시 타설점검에 대한 결과가 세부적으로 작성되지 않아 검사수행의 적절성 확인에 한계
3. 결론 및 개선 사항
<결론>
·설계, 시공, 환경 등의 공극유발 요인을 검토한 결과, 타원전과의 차이는 ① 설계 경험의 부족(매설판 현장설치, 임시보강재 미제거) ② 사업자의 빈번한 야간타설임
·첫 국내 주도형 건설 원전으로, 한빛 3·4호기의 상기 요인과 공기단축을 강조한 당시의 경영문화가 결합하여 타원전에 비해 한빛 3·4호기의 공극을 많이 발생하게 함
·더불어, 당시 사업자의 시공·품질검사, 공인검사 및 규제기관의 사용전검사가 현행 검사체계에 비해 밀집부위 다짐 적절성 검토 등 미흡한 부분이 있어 검사과정에서 공극을 확인하기 어려웠다고 판단
☞ 7면에서 이어짐
<기개선 사항>
① 설계 측면
·설계 변경사항의 후속공정에 미치는 영향 검토 절차화(’99.5.) ※ 철근 및 쉬스관 밀집 부위인 대형관통부에 다짐용 Hole 추가 설치 및 외벽 최상단 T형 보강재에 수평 공기배출구 추가 적용 등 공극 방지 설계 기시행(’18.2.)
② 시공 측면
·콘크리트 타설 전 중점관리대상을 선정하고, 해당구역 타설계획서에 타설 작업 상황을 상세히 기록할 수 있도록 콘크리트 타설절차서 개선(’18.2.) * 외벽 최상단 보강재 하부, 폴라크레인 브라켓 하부, 대형 관통부 등 철근·쉬스관 밀집부 등
* 다짐작업 인원, 타설 순서 등 작업절차와 세부 점검표, 점검 방법 등 점검 절차 명시
※ 신고리 5·6호기 격납건물 콘크리트 시공시 야간타설 착수 사례가 없음
③ 안전문화 측면
·안전문화 결여로 인한 사건등급 상향시 안전문화 특별점검 실시 근거 마련(’20.1), 안전중심의 한수원 발전소 평가지표 개선(’20.3)
④ 검사 체계
·시공·품질 검사항목 세분화, 입회점 및 필수확인점 지정 등의 절차화로 검사 체계 개선(신고리 1 2호기부터 적용)
·공인검사의 공극 관련 검사항목 추가 등 건설 당시보다 개선된 검사 수행(한빛5·6호기부터 적용)
· 사용전 검사시 콘크리트 진동다짐기 성능평가, 타설이 어려운 부분에 대한 시공관리방안, 반복적 발생 문제에 대한 피드백 등의 검사항목을 사용전검사지침서에 기적용(01년부터 순차적으로)
<개선 필요사항>
① 공극발생 취약부 사전검토
·격납건물 공극 발생 취약부는 타설 전 설계사의 콘크리트 시공성 사전검토 및 시공 주의사항을 설계도면에 명시토록 절차화
② 야간타설 원칙적 금지
·야간 콘크리트 타설 작업(17시 이후 타설 착수)은 원칙적으로 금지하고, 낮 시간대에 타설을 착수하였으나, 부득이하게 야간까지 작업이 이어질 경우를 대비하여 주의사항 절차화*
* 야간타설 시 주의사항, 공극 취약부 등에 대한 시공사 및 사업자 품질검사 강화 등
③ 안전문화 제고
·안전문화에 대한 최고관리자의 관심을 제고하고, 적극적인 자세로 사전에 안전문제를 제기한 관계자에 대한 포상방안 마련(22년~)
④ 검사 체계
·사업자의 시공·품질 검사시 취약부 내시경검사, 열화상카메라 촬영 등의 최신기술의 적극적 활용 검토
·공인검사시 입회검사 결과를 상세히 기록하고 사업자가 그 결과를 확인하도록 절차화
4. 향후계획
■ 근본원인 점검결과 개선 필요사항에 대한 세부 이행계획 수립(22년 3분기까지 한수원 제출)
·이행완료 시까지 주기적 점검
