원전원전 방호도장방호도장 규제요건규제요건 개정과개정과규제규제 방향방향

2005. 4. 28

책임연구원 이 상 국한 국 원 자 력 안 전 기 술 원

제4회 원자력안전기술정보회의

발발 표표 순순 서서Ⅰ. 원전 방호도장 개요Ⅱ. 규제지침 개정 배경Ⅲ. 격납건물내 이물질 규제Ⅳ. 신규 기술기준 주요 내용Ⅴ. 규제방향 및 지침의 이행Ⅵ. 현안사항과 사업자의 역무

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ⅠⅠ.. 원전원전 방호도장방호도장 개요개요1. 내 방사성 방호도장의 역할 및 특성

1) 부식방지, 제염(Decontamination), 미관

2) 설계기준사고시 발생하는 고온, 고압 및

방사선에 견뎌야 함

격납건물 살수계통 작동시 도막 손상/탈락 방지

3) 도장시스템을 안전성관련 품목으로 분류

엄격한 원자력 품질관리 규정에 따라 생산 및 시공

(18 Criteria 적용)

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22. . 격납건물격납건물 설계기준사고설계기준사고 (MSLB Scenario)(MSLB Scenario)

① 주 증기관 파단

② 주 증기관 및 용수

저지 밸브 닫힘

③ 보조용수의 공급

④ 격납건물 살수계통

작동

⑤ 격납건물 열 흡수

및 방출

⑥ 공기조화설비 작동

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ⅡⅡ.. 규제지침규제지침 개정개정 배경배경

1. USNRC는 미국내 원전 운영경험 및 방호도장 유지

관리기록 검토결과, 원전에 적용되어 왔던 방호도장

설계수명 개념에 일부 모순이 있다고 결론.

원전 방호도장 수명 개념

기존 규제지침(Reg.-Guide 1.54, 0)과 기술기준(ANSI)에 따라

설계․시공된 방호도장은 발전소 설계수명기간 동안 품질확보가

가능하므로 유지관리 등 별도조치가 필요치 않을 것임.

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2. NRC는 원전의 방호도장 결함사례 공시 (IN 97-13)

및 모든 원전 사업자에게 도장결함등 조사를 지시

(GL 98-04)

3. 미국 원전사업자 협의회에서는 관련문제점에 대한

대응책을 연구·협의하여 제안 (EPRI TR-109937)

4. 이에, NRC는 기존 규제지침에 유지관리 규정등을

추가하여 원자로 격납건물등 주요 원전 시설물에

적용할 규제지침을 개정

규제지침 : Reg. Guide 1.54, Rev.0 ⇒ Rev.1

기술기준 : 기존 ANSI 코드 ⇒ ASTM 코드

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ⅢⅢ.. 격납건물내격납건물내 이물질이물질 규제규제1. 가압경수로 썸프 스크린 막힘 현안 대두

미국의 가압경수로 썸프 이물질 막힘 현안 연구 및 규제 강화(NRC Bulletin 2003-1, Regulatory Guide 1.82 Rev. 3)원자력 보유국의 적극적인 규제 움직임(OECD/NRC Joint Workshop, ‘04.2)

2. 기존 설계에서도 이물질의 썸프 스크린 막힘 가능성 고려이물질(잡쓰레기, 방호도장재, 배관보온재 등) 양, 크기, 분포, 이송특성, 막힘특성 등 불확실성 인자 존재미국 GSI-191연구 결과 LOCA시 막힘 가능성 (50~70%)

3. BWR ECC Strainer 막힘 현안1992년 스웨덴 Barsebäck 2호기에서 사고에 의한 ECCStrainer 막힘 발생

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개정된개정된 규제지침규제지침 및및 기술기준기술기준 개요개요규제지침 개정

Reg. Guide 1.54,Rev.0 (1973. 6.)

⇒ Rev.1 (2000. 7)

기술기준 변경

ANSI 코드ANSI N101.4 ANSI N101.2 ANSI N 5.12

⇒ ASTM 기술기준EPRI TR-109937

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ⅣⅣ.. 신규신규 기술기준기술기준 주요주요 내용내용

1) 특수공정(Special Process)으로 구분

10 CFR 50 APP. B, Criterion 9. 공정관리에 따른 특수공정으로 분류“용접, 열처리, 도장 및 비파괴검사 같은 특수공정은 규정된 요건에 따라승인된 절차서를 사용하여 자격이 인정된 자에 의하여 수행되어야 한다.“- 품질보증계획서 수립 및 이행 (LEVEL I, III 도장)

2) 도장구역(Service Level) 변경

Level Ⅰ: 격납건물 내부 (안전 등급)

Level Ⅱ: 격납건물 외부 (비안전 등급)

Level Ⅲ: 격납건물 외부 (안전 등급)

3) 재료 성능시험 요건 (첨부 참조)

4) 표면처리, 도장작업 및 검사 요건

1. 기술기준 사용에 대한 표준 지침 (ASTM D 5144-00)

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2. 2. 품질보증품질보증 요건요건1) 품질보증 기준 (ASTM D 3843-00)

◦ 현장 도장작업에 대한 관리 강화- 표면처리 절차 및 검사방법 문서화- 일일 작업보고서 작성 및 유지(Shift 별, 지역별)- 일일 감리보고서 작성 및 유지

2) 시험시편 제작 기준 (ASTM D 5139-96)◦ 현장 도장상태를 시험시편에 반영(시공은 시험조건과 동등하게 시행)

- 예) 시편에 열화상태 재연 후, SSPC-SP11 적용하여 제작

3) DBA 시험 및 평가 기준 (ASTM D 3911-95)◦ 유지 보수성(Repairability) 확인

- 격납건물내 유지보수공사가 요구될 때, 기존의 조건과 상이하다고판단될 경우 별도의 방사선조사시험과 DBA시험 요구

4) 방사선 조사시험 기준 (ASTM D 4082-95)◦ Irradiation Dose Rate : 1 × 105 rads/hr ⇒ 1 × 106 rads/hr ◦ Irradiation Accumulated Dose : 2 × 108 rads ⇒ 1 × 109 rads - 국내에서 해당시험 수행 가능성 타진

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3. 3. 자격인증자격인증 요건요건1) 도장검사자 자격인증 기준 (ASTM D 4537-96)

◦ 교육/경험/훈련/시험 및 현장검사 능력에 따라 검사자 자격부여- 자격 등급 : Level Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ로 구분 (재인증 : 최대 3, 5년) - 신체검사 요건 (검사기간: 매년)

2) 도장검사자 교육훈련 기준 (ASTM D 5498-94)◦ 각 등급별 검사자 교육훈련 계획 수립, 운영

- LEVEL I : 도장 기술사항(22개 항목)/시험․검사 코드(44개 항목)- LEVEL II, III : 원자력도장 기술사항, 품질보증

3) 도장업체 자격인증 기준 (ASTM D 4286-96)◦ 도장업체 자격인증을 위한 구체적인 평가항목을 명시

(보유 인력/경험/장비/품질보증/훈련/안전/사업수행 능력 등)

4) 도장작업자 자격인증 기준 (ASTM D 4227-95, ASTM D 4228-95)◦ 사업자(대리인)와 도료업체의 복수에 의한 인증평가◦ 금속면 및 콘크리트면 도장작업자 인증 방법의 구체화

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4. 4. 유지관리유지관리 요건요건1) 가동 원전 방호도장 성능감시 기준 (ASTM D 5163-96)

◦ 과거 이력에 대한 기록 요건

- 환경조건, 도장시방서, 작업절차서, 품질관리절차서, 검사보고서 등

◦ 관련 인력의 선정, 인증, 훈련

- 도장감리자, 코디네이터, 평가자에 대한 역무 및 요건 등

( Inspectors, Coordinator (Level II 이상), Evaluator )

◦ 방호도장 주기적 점검계획서 개발/운영

- 점검구역도 작성, 검사(도막두께, 부착력, 연속성 시험) 수행 등

2) 미 검증 도장 유지관리 기준 (ASTM D 5962-96)

◦ 미 검증 도장의 정의 : - 인증시험을 통과하지 않은 도료나 도장체계

- 품질보증서류가 부족한 도료나 도장체계

◦ 미 검증 도장부위 재 도장 절차 및 유의사항 등 명시

☞ 미 검증 도장 위에 면 처리 후 검증된 도장으로 재시공 했다 해도

“Qualified Coating”이 된 것은 아님.

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ⅤⅤ. . 규제방향규제방향 및및 지침의지침의 이행이행1) 적용 대상

◦ 모든 신규 건설 원전 및 가동중 원전

- 단, 가동중 원전에의 이행은 의무조항이 아님 (사업자와 협의)

2) 적용 범위◦ 안전관련 구조물, 계통 및 기기에 적용되는 방호도장

☞ 외부 업체가 제작하여 납품하는 기기

3) 적용 계획◦ 신규 원전 : 신고리 1,2호기부터 건설허가에 적용

◦ 가동중 원전 : 영광 5,6 및 울진 5,6호기는 운영허가에 적용

기타 원전은 PSR 허가에 적용.(고리 1,2호기)

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ⅥⅥ. . 현안현안 사항과사항과 사업자사업자의의 역무역무1. 관련 규제정보의 공지 및 교육

◦ 사내 관련 기술부서 (기계, 배관, 전기, 원자력, 토목, 건축)

◦ 외부 기기 제작업체 (Spec.을 통한 전달 및 공문 발송)

2. 신규 지침 적용에 따른 품질보증계획서 작성

◦ 개정 내용에 대한 이행 방안 정립

◦ 외부 업체에 대한 품질관리 교육 및 지원

3. 신규 지침 적용을 위한 방안 수립

◦ 원자력 도장검사자 교육 훈련 방안

- Level II, III 검사자

◦ 원자력 도장검사자, 도장업체 자격 인증 및 관리 방안

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3. 사용중인 방호도장의 내구성 개선 방안

◦ 내열 성능 : Sand-filled Epoxy, Epoxy Paint

◦ 내수 성능 : Fiber-glass Epoxy Paint

4. 기타 예상되는 규제 현안

◦ 수명연장을 위한 전면보수시 대응 방안- 미 검증도장의 식별- 보수 범위 및 방법

◦ 보수성 개선 및 유지관리 방안- 출입통제 및 경화시간 단축

◦ VOC 규제에 대한 대응 방안

- 요건에 충족하는 도장재 및 보수 도장방법 개발

- 시공상 문제점 (울진 5, 6호기, 고고형분)

★ 도장기준의 전력기술기준화 (KEPIC, 2005년 하반기)

ⅥⅥ. . 현안현안 사항과사항과 사업자의사업자의 역무역무((계속계속))

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첨부첨부 : : 경수로경수로 도장시스템도장시스템 성능시험성능시험기본 물성 시험

(Physical Properties Test)

부착력, 내마모성, 충격저항성

방사선 허용 시험

(Radiation Tolerance Test)

제염 시험(Decontamination Test)

보수성 시험

(Repairability Test)

화학 저항 시험

(Chemical Resistance Test)

화재 평가 시험

(Fire Evaluation Test)

설계기준사고 시험

(Design Basis Accident Test)

열전도성 시험

(Thermal Conductivity Test)

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첨부첨부 : : 중수로중수로 도장시스템도장시스템 성능시험성능시험기본 물성 시험(Physical Properties Test)부착력, 내마모성, 충격저항성

방사선 저항 시험(Radiation Resistance Test)

공기 누설율 시험(Air Leakage Rate Test)

탄성 시험(Elasticity Test)

제염 시험(Decontamination Test)

화재 평가 시험(Fire Resistance Test)

열화 시험(Heat Aging Test)

경도 시험(Hardness Test)