원전 사고지역에서 실내대피를 위한 임시대피시설의 거주성 확보방안

Measures to Secure the Habitability of Temporary Shelter for Shelter in Place in Nuclear Power Plant Accidents

Abstract

연구목적: 본 연구는 원전사고 발생 시 임시 대피시설의 안전성을 강화할 수 있는 방안을 연구하였다. 연구방법: 본 연구에서는 과거의 체르노빌, 후쿠시마, 쓰리마일섬(TMI) 원전사고에 대한 사례연구를 활용하였다. 연구결과: 현재의 방사선 비상 대응 계획은 소개에 중점을 두고 있으며, 실내대피 개념은 단순히 주민 대피를 지원하는 수단으로 활용되고 있다. 그러나 사례연구를 통해 INES-5 이상의 사고의 경우, 소개보다 실내대피를 장려하는 것이 사상자 최소화에 효과적임을 확인하였다. 더 나은 실내대피를 보장하기 위해 아파트를 임시 대피소로 활용할 것을 권장하며, 아파트가 방사선 방호 기술을 갖추도록 개선사항을 제안한다. 결론: 더 나은 실내대피를 보장하기 위해 아파트를 임시 대피소로 활용할 것을 권장하며, 차폐, 양압, 밀폐기술을 이용해서 아파트의 성능을 보완하고자 한다.

Purpose: This study aims to explore the ways to improve the security of temporary shelters in case of nuclear power plant accidents. Method: In this study, we mainly rely on the case studies on previous nuclear power plant accidents-Chernobyl, Fukushima, and Three Mile Island (TMI) cases. Result: The current radiation emergency response plans for nuclear power plant accidents center around the evacuation procedure. As a result, the concept of "shelter in place" has been understood as a means of assisting resident evacuation. However, based on the case studies, we find that encouraging shelter in place, rather than simply emphasizing evacuation, would help minimize unnecessary casualties, especially in case of the accidents rated greater than or equal to INES 5. To facilitate better shelter in place, we recommend utilize apartments as temporary shelters and suggest some possible improvements to ensure those apartments could be equipped with technologies for high radiation protection. Conclusion: To ensure better shelter in place, we recommend using apartments as temporary shelters, and we seek to supplement the function of apartments by using shielding, positive pressure, and sealing technologies.

서론

청정에너지원으로서 핵 융합기술을 이용하여 전기에너지를 만드는 원자력 발전 기술을 적용한 원자력발전소(이하 “원전”)가 20세기 들어 지구상에 획기적인 산업 동력을 제공하는 국가 주요 산업인프라로 자리 잡았다.

반면 그 부작용은 원전 사고가 발생할 경우, 대규모 재앙적 재난 (Catastrophic Disaster)를 가져온다는 사실을 TMI원전(1979), Chernobyl 원전(1984), Fukushima 원전(2011)에서 발생한 원전 사고사례들이 보여주고 있다. 이들 원전 사고가 주는 중요한 이슈와 교훈은 피해 최소화를 위한 대규모 주민 보호조치(Protective Action Guide)인 주민소개(Evacuation)와 대피(Sheltering)가 재난 대응 수단으로 요구된다는 점이다.

원전 사고가 발생할 경우, 원전 사고대응은 원전 지역(NPS:발전소) 대응과 방사능 영향지역의 주민 보호 대응으로 구분된다. 현재 주민 보호 지침(PAG)절차는 소개-대피-KI 복용-제염단계로 이루어지고 있다. 이들 주민 보호조치 절차 중에서 가장 중요한 조치사항은 실내대피(국내 원자력법에서는 옥내대피로 칭하고 있으나 타 재난에서 실내대피로 통용하므로 이하 “실내대피”용어 사용)이다.

실내대피의 개념은 원전 사고 시에 주민을 소개하기 전에 피폭 방지를 위한 일정 수준의 안전을 제공하는 수단으로서 차폐, 거리 및 시간의 방사능 방호원칙에 기반을 두고 ALARA 원칙을 적용하며, 방사능 오염위험 상황에서 소개(Evacuation)이전에 최소 주민 피폭에 대한 안전장치로서 중요성을 갖는다.

본 연구에서는 현재 원전 사고 시에 우리나라에서 적용되는 실내대피의 개념과 수단의 문제점을 고찰하고 원전 사고 시의 주민 보호를 더 안전하게 제공할 수 있는 임시대피 시설로서 기능을 발휘토록 거주성 보장을 위한 방호수준 개선방안을 제시하고자 한다.

필요성 및 문제 인식론

먼저 INES-5 이상 중대 사고로서 발생되었고 주민 보호조치가 이루어진 3개 원전 사고 (TMI, Chernobyl, Fukushima) 사례를 분석해 보면, 첫째, 체르노빌사고와 같이 비경고의 중대 사고의 경우는 비상계획구역(EPZ) 전지역에 실내대피상황의 발생이 가능하며, 둘째, 최악의 조건인 경우 실내대피 소요 기간이 방사능 누출로 부터 3~4일 소요되고, 셋째, 병원(요양시설)은 후쿠시마 사례에서 보듯 일반인의 소개보다 3배의 준비시간과 3~4일의 소개 지연이 발생함을 알 수 있다.

이들 사례를 통한 교훈은 원전 사고는 특정한 비상 상태에 의하여 지연이 발생하고 이에 따라 정상적 소개가 불가한 상황이 발생하여 실내대피상황이 존재하는 것이며, 이와 같은 비정상적 비상 상황은 주민의 방사능 노출(피폭)을 증가시켜서 저선량에 의한 방사능 피해 발생을 유발하고, 이로 인한 주민에게 공황을 발생시킨다는 점이다.

따라서 충분한 소개 시간의 확보와 연장을 위한 보장 수단이 필요하며, 실내대피시설의 방호수준 개선을 통한 임시대피 시설로의 전환 운용이 필요하다.

이들 3대 원전 사고의 교훈을 바탕으로 우리나라의 방사능 비상 계획구역 운용을 분석해 보면, 첫째, 비상계획구역(EPZ) 전지역에 대한 실내대피의 구체적 지침이 없으며, 둘째, 기존에 지정 운용되어왔던 임시구호소에 대한 실내대피 활용성 여부와 비상계획구역 내 병원 시설에 대한 실내대피지침이 결여 되어 있다.

이를 통하여 알 수 있는 것은, 현재 우리나라의 방사능 비상 대응 체제에서는 주민 소개(Evacuation)를 준비 및 지원하는 보조 수단으로 실내대피 개념을 적용하고 있으며, 방사능 임시 대피시설의 개념이 존재하지 않는다는 점이다.

충분한 시간을 가지고 정상적인 주민소개가 이루어지지 않는 비정상적 중대 사고(결과수습형 재난)로서 원전 사고가 발생했을 때 주민 보호조치의 또 다른 수단인 실내대피의 중요성이 증가하게 되며, 일반대피소 수준의 증강된 방호수준을 갖는 실내대피의 개념 확대가 요구된다.

본연구에서는 우리나라에서 발생할 수 있는 원전 사고에서 실내대피를 적용하는 상황 조건을 설정하고, 실제 운용하는 실내대피 대상 시설의 검토를 하고자 한다. 또한 이들을 임시 대피시설로 전환하여 일정 시간 방사능으로부터 안전을 제공해 줄 수 있는 방사능 방호 거주성 보강기술의 검토와 개선방안을 제사하고자 한다.

Fig. 1. Domestic EPZ operation analysis

Table 1. Examples of nuclear power accidents to which civil protection measures were applied

출처: 연구자 원전 사고사례 요약정리

국내 원전 사고 실내대피모형 정립

주민 보호조치로서 소개와 대피가 이루어진 원전 사고(TMI, Chernobyl, Fukushima) 사례에서 3가지의 실내대피상황(조건)을 도출할 수 있다. Table 2과 같이 방사능 상황의 정상조건으로 비상경보가 가능하여 단계적 소개 및 실내대피가 실시되는 Fukushima 유형, 비정상 조건(단순 사고)으로 제한적 소개가 실시되는 TMI 유형, 비정상 조건(중대사고)으로 사전 경고 및 소개가 제한되어 강화된 실내대피가 요구되는 Chernobyl 유형이다.

Table 2. Examples of nuclear power accidents and sheltering situations

Table 3. Selection of applicable sheltering conditions for domestic EPZ

이 실내대피 발생상황 조건을 우리나라의 비상계획구역(EPZ)에 적용해보면, Fukushima유형의 정상조건일 경우, 실내대피는 EPZ내의 5~10km와 10~20km에서 이루어지며, TMI 형의 비정상 단순 사고일 경우는 PAZ 지역인 0~5km에서 실내대피가 이루어지며, 비정상 중대 사고인 Chernobyl 형일 경우, EPZ 전지역인 0~30km 내에서 실내대피가 이루어진다.

위의 실내대피 발생의 3개 유형을 방사능 비상 방재체제의 주민 보호조치의 소개와 연계시켜보면, 원전 사고가 발생했을 때 발생상황 조건에 따라 Fig. 2에서와 같이 6개의 상황별로 실시되는 실내대피모형을 도출할 수 있다. 그러나 현재 우리나라의 위기관리 매뉴얼 체제의 방사능 누출 현장 조치 행동 매뉴얼에는 Fig. 2에서 정상조건#1(Fukushima 유형)의 ①, ② 및 비정상 조건#2 내 ④의 3개 유형의 주민 보호조치(소개. 대피) 모형만이 적용되고 있다.

Fig. 2에서 알 수 있는 것은 실내대피가 중점적으로 이루어지는 지역이 비상계획구역(EPZ)의 PAZ에서 UPZ의 내부지역인 0~10/20km 영향지역임을 보여준다.

Fig. 2. Fire suppression test

임시대피시설의 방호수준 개선방안

실내대피시설의 취약성 분석

실내대피를 적용할 확률이 높은 PAZ의 취약성은 Fig. 3에서와 같이 이 지역이 원전 사고 초기에 방사능 지역오염으로 인하여 주민거주가 제한되는 일시 이주지역으로 편성될 가능성이 크다는 점이다.

Fig. 3. Vulnerability of the affected area when applying the indoor evacuation model

따라서 정상조건#1 지역과 비정상 조건#2 지역의 영향지역인 0~20km 내의 실내대피 시설에 대한 방사능 방호수준을 높여서 주민 보호조치 수단으로서 거주성을 보장하는 대책강구가 요구된다.

실내대피 영향지역의 주요 실내대피 수단을 보면, 일반적으로 일반주거시설(단독주택. 아파트), 임시구호소시설(학교. 강당. 복지회관. 실 내 체육관) 및 병원(요양시설)과 정부 지정 민방위 대피시설 등이 있다.

비상계획구역(EPZ) 내에서 실내대피 수단으로 사용되는 이들 시설은 구조물 자체의 차폐(Shielding) 효과에 의한 방사능방호도(PF: Protective Factor)로 건물 외부 방사능에 의한 전신 피폭은 방호가 가능하나 건물의 밀폐도 (Sealing)의 취약으로 인하여 방사능 입자(오염구름)가 건물 안으로 침투하여 건물 내 대피 인원에 대한 흡입피폭을 증가시키는 것이 가장 큰 취약성으로 꼽힌다.

임시 대피시설의 용어 정의 및 대상 선정

현재의 실내대피개념이 정상적 조건에서 주민을 비상계획구역(EPZ) 밖의 안전지역으로 소개(Evacuation)하는 주민 보호조치의 보조 수단 개념에서 실제적인 주민 보호조치로서의 대피(Sheltering)개념으로 발전하려면, 현재의 단순한 실내대피 수단이 아닌, 대피소로서의 자격조건을 부여하여 거주성 조건을 갖추어야 한다.

따라서 방사능 재난에서 현재 사용하고 있지 않은 ‘임시대피시설’ 용어를 일반시설에 적용하여 대피 주민에 대한 단기간 방호시설로 정의하는 것이 바람직하다.

또한 거주성 개념은 EPZ지역 내 위치한 임시대피시설의 보완을 통해 생존과 안전을 제공하는 것으로 정립하고자 한다. 아울러 Table 4에서와 같이 실내대피 수단을 일반 주거시설(아파트), 임시구호소(학교. 강당. 실내 체육관. 복지시설), 병원 및 민방위 대피시설 (공공용 대피소)로 구분하고, 본 연구에서는 가장 많은 실내대피를 제공하는 아파트의 거주성 보장을 위한 방호수준 개선방안을 제시하고자 한다.

Table 4. Designation of temporary evacuation facility

임시 대피시설의 방호성능 개선 목표

현재의 거주성이 확보되지 않은 실내대피시설을 임시 대피시설로 전환하여 안전한 방호를 제공해 주기 위해서 임시 대피시설의 방호성능개선 목표를 설정하였다.

방사능 재난 임시 대피시설은 첫째, 방사능 재난(노출. 피폭) 상황에서 3~7일 이상 방호를 제공해야 한다. 둘째, 방사능 피폭에 따른 공황 발생을 방지하고 주민의 재난 심리에 대한 안정감 제공하며, 충분하고도 안정적인 소개 준비시간을 확보해야한다.

이러한 방호성능 개선 목표들은 3대 원전 사고사례분석 결과 원전 사고지역 주민의 방사능 노출시간이 최소 3~4일에서 최대 8일까지 진행되었으며, 현재 주민 보호조치(PAG)의 대피(Sheltering) 개입 준위가 10~50mSv / 2일~7일이고 재난구호법에서 재난구호소의 최대 체류시간을 7일로 규정하고 있는 것을 고려하였다.

거주성 보장 방호성능개선 고려사항

방사능 재난에 임시대피시설로 사용되는 실내대피 대상 건물에 대하여 최소 방호성능 개선을 위해 우선 고려해야 할 사항은 개선 범위를 식별하기 위한 실내대피시설의 방사능에 대한 건물 방호도(PF: Protective Factor)의 충분성을 검토하는 것이다.

현재 원전 사고 시에 방사능 오염지역 안에서 건물에 대한 방호도(PF) 기준은 미국 환경청(EPA)의 원전 지역 방사능 재난통제센터에 적용하고 있는 PF:5 방호도(PF : 방사능에 대한 건물의 차폐 강도를 나타내며, PF:5의 의미는 외부 방사능 강도를 건물 내에서는 1/5수준으로 감소시킨다는 의미) 기준이며, 이는 국내 원전 사고 시 방사능 재난을 대응 통제하는 현장 방사능 재난지휘 통제센터의 거주성 방호도(PF:5)와 동일 기준이다.

또한 실내대피시설로 사용하는 일반주거시설의 아파트 경우, 방호도(PF)를 보면, 콘크리트 벽(두께:23cm)인 경우 PF:10~150, 5층 이상 고층 건물인 경우 방호도가 PF:10으로 현재 원전 지역의 재난 대응 비상시설의 방호도 기준을 충분히 충족하고 있음을 알 수 있다. (단독주택인 경우, 방호도는 PF:4 이하로 실내대피시설로서는 사용이 제한된다. : FEMA.2011. Key Planning Factors: Response to an IND in the NCR. P21/C-2)

따라서 성능개선의 중점이 방사능 재난(원전 사고)의 초기 단계에 발생하는 방사능 입자의 건물내 침투로 인한 내부 피폭 방지에 있음을 알 수 있다. 이들 임시대피시설은 기존 설치시설을 최대한 이용하여 최소의 비용을 사용하고자 한다. 또한 아파트를 활용하여 가족 단위(4인 기준)를, 구호소를 활용하여 대규모(200명 기준)의 주민에게 3~7일동안 효율적인 방호를 제공하고자 한다. 피폭방지를 통한 생존성을 위하여 방사능 입자의 침투 방지와 건물 방호도(PF) 증가를 통한 차단과 차폐에도 중점을 두고자 한다.

거주성 확보 방호기술

방사능 재난의 임시대피시설에 대한 거주성을 부여하는 방호기술에는 Table 5에서와 같이 대피시설 내 방사능 입자의 침투를 방지하는데 양압(Over Pressure), 밀폐(Sealing), 여과(Filtering)의 기술이 있으며, 방사능 투과 방지를 위해서 차폐(Shielding)의 기술이 적용된다.

Table 5. Scope of protection technology applied to habitability

임시대피소로 지정된 원전 지역의 일반주거시설(아파트), 구호소와 병원 등 실내대피를 위한 방사능 재난 임시 대피시설은 이들 4개의 방사능 재난 거주성 방호기술이 모두 적용되며 일반 주거시설에서의 양압 기술의 적용은 고비용으로 제한된다.

각각의 거주성 방호기술의 특성을 보면, Table 6에서와 같다.

Table 6. Habitability applied protection technology characteristics

출처: 연구자 작성. 정리

∙ 양압(Over pressure): 대피 공간 내부의 압력을 외부보다 높게 유지하여 방사능 입자의 대피 공간 안으로의 침투를 방지하여 대피 공간 내의 인원에 대한 방사능 흡입피폭을 저감 시키는 기술이다. 또한 인체 유효 온도 유지를 위한 적정 환기량 유지에도 중요한 역할을 하며 공기를 여과하여 입자(먼지)를 여과(Filtering)하는 기술이 통합되어 적용된다.

∙ 밀폐(Sealing): 양압 기술의 적용이 제한되거나 불가능할 경우, 대피 공간 내부의 공기누출통로를 적절한 수단을 통해 밀봉함으로서 외부 오염물질의 대피공간 내 침투방지를 통하여 방사능 흡입피폭을 저감 시키는 기술로서 사전 누출 검사를 필요로 한다.

∙ 차폐(Shielding): 방사선 투과에 차폐 성능이 있는 수단인 대피 공간 구성의 벽, 천정의 두께 및 창문의 보강을 통한 방사능 오염(외부)을 저감 시키는 기술로 기본적인 콘크리트 건물을 기반으로 한다. 실내대피소로 지정된 원전 지역의 일반 주거시설(아파트), 구호소와 병원 등 실내대피를 위한 방사능 재난 임시 대피시설은 이들 4개의 방사능 재난 거주성 방호기술이 모두 적용되며 일반 주거시설에서의 양압 기술의 적용은 고비용으로 제한된다.

Table 6에서 제시한 거주성 방호기술의 특성을 반영한 국. 내외에서 실제로 대피시설에 적용할 장비 물자를 조사해보면, 아래 Fig. 4과 같다.

Fig. 4. Habitat protection technology applied equipment and materials

∙ 양압 장비는 대형건물에서 사용하는 공기조화기(AHU:Air Handling Unit), 냉난방 공기조화기(HVAC: Heat, Ventilating, Air Conditioning system), 집단보호기(CPU: Collective Protection Unit) 등이 있으며, 아파트 및 일반주거시설에 약한 양압을 제공하는 실내 환기시스템용 장비와 이들 양압 장비, 그리고 실내 환기용 장비에 결합 되어 공기 속의 불순물 (입자, 먼지, 가스)를 제거하는 고효율 입자 여과기(HEPA Filter) 사용된다. 방사능 재난 시에 소요되는 양압 장비는 전원이 필요하므로 반드시 예비발전 시설이 추가적으로 요구된다.

∙ 차폐 장비로는 방사능 차폐용 커튼과 대피소 내 출입 인원의 출입을 보장하기 위한 공기 폐쇄실(Air Lock)이 사용되며, 밀폐용 물자로 차폐와 밀폐에 동시에 사용되는 차폐용 도료와 일반주거시설의 취약한 공기누출을 방지하기 위해 임시 밀폐 수단을 제공하는 상용 실내대피 키트 (SIP Kit) 등이 사용된다.

임시대피시설의 방호성능 개선 절차

방사능 재난의 실내대피를 위하여 제공되는 임시대피시설에 거주성을 부여하고 비용 대비 효과를 높이기 위하여 방호성능 개선 절차가 요구된다.

임시대피시설의 방호성능 개선 절차는 1. 건물대피환경조사, 2. 현장 조사 및 대피 조건진단, 3. 보강공사설계, 4. 보강 전환공사, 5. 방호도 시험(검증)의 5단계로 진행한다.

1. 건물대피환경조사는 실내대피 대상 건물이 임시대피시설로서의 구조적 조건과 환경을 가지고 있는지 서면 조사하는 것으로 건물 대피 환경조사표를 통하여 이루어진다.

2. 현장 조사 및 진단은 임시대피시설로 지정 대상이 된 실내대피 대상 건물에 대하여 실질적인 보강을 위한 전문가의 현장 조사와 이를 통한 보강 소요를 도출하기 위한 것으로 1단계 의 건물대피환경조사와 동시실시 할 수도 있다.

3. 설계는 2단계 현장 조사진단에서 드러난 임시대피시설의 취약성을 보강하기 위한 전 단계로 보강공사설계를 수행한다.

4. 보강 전환공사는 실내대피시설을 임시대피시설로 성능을 부여하기 위한 보강작업을 하는 단계로 차폐, 기밀, 제어 및 여과기 공사가 포함되며, 공사 후에 1차적으로 자체 운용(가동)시험 및 점검이 이루어진다.

5. 방호도 시험은 최종 임시대피 시설로 운용에 대한 승인을 받는 절차로서 여기에는 양압 성능, 기밀도, 공기 교체율, 여과기 성능시험 등이 포함된다.

Table 7. Temporary shelter facility habitability protection test contents

일반주거시설(아파트)의 방호성능개선안

원전 지역의 비상계획구역(EPZ) 내에서 주민 보호조치(PAG)로 실내대피를 실시하는 주요 대상 시설물은 대부분 일반주거시설인 단층 건물과 아파트가 주종을 이루고 있다. 이중 단층 건물은 방사능 방호도(PF)가 낮으므로 임시대피시설로써 부적합하다. 따라서 방사능 차폐가 우수한 5층 이상의 아파트가 일반 주민이 임시대피 시설로 사용이 적합한 방호도(PF)를 가지므로 아파트를 중심으로 한 거주성 방호성능 개선방안을 제시한다.

고리원전 지역의 비상계획구역(EPZ) 내에 있는 울주군의 일반주거시설 중에서 실내대피시설로 사용이 가능한 아파트를 보면, Table 8에서와 같이 건축 연도 및 아파트 환기시설의 특성에 따라 3개의 유형(A, B, C형)으로 분류됨을 알 수 있다.

Table 8. Classification of apartment types in general residential facilities

A형은 1990~2009년에 건축된 아파트로서 실내 환기시스템이 미적용된 아파트로서(화장실 배기장치만 설치) 전체 총 221동 가운데 155동으로 70%를 차지하고, B형은 2010 ~2018년에 건축된 아파트이며 실내 환기시스템(전열교환기)이 적용된 아파트로서 58동으로 26%를 점유하고 있으며, C형은 2019년 이후에 건축된 최근 아파트로서 최신 첨단기술이 접목된 실내 환기시스템인 공기 청정 교환기가 설치된 아파트 유형이다.

아파트 유형에서 적용되는 실내 환기시스템이 방사능 재난의 임시대피시설에서 중요한 이유는 원전 사고로 발생하는 방사능 입자의 대피시설 내로의 침투를 방지하여 실내대피 주민의 흡입으로 인한 내부피폭을 줄이는 고효율 입자 여과기(HEPA Filter Unit)가 내장된 여과 및 환기 장비이기 때문이다.

아파트 A, B, C 유형에 대한 중요한 특징적 차이점은 입자 여과기의 여과능력에 있다. 따라서 이를 기준으로 앞서 제시한 방사능 거주성 방호기술을 사용하여 이들 아파트에 대한 실내대피의 거주성 보장을 위한 방호성능 개선방안을 제시한다.

A형 아파트 방호성능 개선방안

일반 주거시설의 대부분을 점유하는 A형 아파트의 임시대피시설로의 전환시 가장 큰 문제점은 방사능 입자를 여과할 수 있는 공기 환기시스템이 없는 점이다.

이를 개선하는 방법으로 유일하게 공기 관련 설비인 화장실에 설치된 배기 시스템을 공기의 흡입과 배기 겸용의 공기 급. 배기 시스템으로 전환하여 방사능 입자를 제거할 수 있는 임시대피시설로서 기능을 부여하는 것이다.

Fig. 5. A-type apartment habitable protection performance reinforcement technology​​​​​​​

Fig. 5에서와 같이 화장실의 배기 시스템을 흡입시스템으로 전환하는 기술은 한국 건설연구원에서 2018년 건물 내 화재발생 시 긴급 화재 대피시설로 화장실을 사용하는 기술(건설 신기술 제809호. 2018.1.30.)로 개발되어 기존아파트에 적용되고 있다. 이 기술을 방사능 재난 시의 임시대피 시설로 적용하는 방법은 급. 배기 겸용기의 기존 일반 먼지 여과기(Filter)를 방사능 입자를 여과할 수 있는 MERV 13 이상 또는 H10~12의 HEPA 여과기로 교체하여 아파트 실내로의 방사능 입자 침투를 방지 하는 것이다.

추가적으로, A형 아파트의 단점은 임시대피시설로의 공간이 화장실로 한정되어 협소하다는 점이며, 기타 거실은 창호의 형태가 노후로 공기누출(공기 교체률:ACH)이 심하기 때문에 Fig. 6와 같이 실내대피용 밀폐 키트(SIP Kit) 이나 덕트용 테이프 등으로 실내대피 시에 보강한다.

Fig. 6. A plan to reinforce protection performance for residence in type A apartment​​​​​​​

B형 아파트 방호성능 개선방안

방사능 재난의 실내대피를 위하여 제공되는 임시대피 시설로서 B형 아파트는 아파트 실내 전체를 대상으로 공기를 순환시키는 공기 순환시스템(전열교환기)이 설치된 아파트로서 일부 제한된 방사능 입자를 여과할 수 있으며, 방사능 재난 시의 임시대피시설로서의 전환이 쉽게 가능한 아파트 유형이다.

B형 아파트의 방호성능을 개선하는 핵심은 전열교환기에 내장된 여과기의 성능(PM10)이 방사능 입자를 여과할 수 없기 때문에 이를 개선하기 위하여 Fig. 7에서와 같이 공기 순환시스템인 전열교환기를 방사능 입자를 여과할 수 있는 MERV 13 이상 또는 H10~12의 HEPA 여과기로 교체하여 아파트 실내로의 방사능 입자의 침투를 방지토록 개선 하는 것이다.

Fig. 7. B plan to reinforce protection performance for residence in type A apartment​​​​​​​

B형 아파트는 A형 아파트에 비해서 창호의 형태가 양호하여 열효율이 높고 공기 교체율이 낮고, 공기 순환시스템에 의한 실내 전체가 약한 양압(Over pressure)이 형성되어 방사능 입자의 실내 침투 방지가 가능하다. 그러나 A형 아파트의 화장실보다 B형 아파트는 넓은 거실 전체를 대피 공간으로 사용함으로 일부 공기 교체율이 발생함으로 Fig. 7과 같이 실내대피용 밀폐 키트(SIP Kit) 이나 덕트용 테이프 등으로 실내대피 시에 보강하여야 한다.

C형 아파트 방호성능 개선방안

방사능 재난의 실내대피를 위하여 제공되는 임시대피시설로서 C형 아파트는 공기 청정 시스템이 적용된 아파트로 공기청정시스템 내부에 HEPA 여과기가 장착되어 초미세먼지(PM2.5)까지 제거가 가능한 시스템으로 방사능 재난 시에 방사능 입자의 제거가 자동적으로 실행되는 장점이 있다. 따라서 별도의 여과기 교체가 필요가 없으며, 방사능 재난 시에 임시대피소로서 즉각 전환 운용이 가능한 아파트 유형이다.

Fig. 8. C plan to reinforce protection performance for residence in type A apartment​​​​​​​

결론

전 세계적으로 기후환경변화와 이상기후에 따른 자연 재난의 증가와 급격한 과학기술과 산업화로 인한 사회재난의 발생 증가는 원전 사고에 의한 방사능 재난의 발생 빈도와 주민 피폭 위협을 증대시키고 있다. 따라서 대피소와 동등한 개념으로서의 실내대피가 미래 원전 사고 재난 대응에서 중요성을 갖는다. 그러기 위해서는 원전 지역의 비상계획구역(EPZ) 내의 모든 실내대피 대상 시설은 임시 대피시설로 개념을 확대 적용해야 한다.

비상계획구역(EPZ) 내의 모든 실내대피 시설을 임시대피시설로 전환할 경우에는 주민에 최적 안전 제공이 가능하도록 거리에 따른 방사능 피폭 수준을 고려하고, 비용 대비 효과를 고려하여 등급화를 추진할 필요가 있다. 이를 위하여 국내 거주성 방호기술과 기존 건물 설비를 최대한으로 이용하여야 한다. 특히 임시대피시설의 거주성 확보는 원전 사고로 발생하는 정전에 취약하므로 Fukushima 사고의 교훈과 같이 정전의 경우, 예비 발전기, 방호복, 마스크 확보 등의 정전대비책이 선행적으로 요구된다. 실내대피를 위한 임시 대피시설로서 거주성 확보의 목표는 최소 3일에서 최대 7일이 되어야 하며, 이를 보장하기 위한 식수, 비상식량과 같은 필수소요 물자의 확보가 필요하다.