2023년 12월, 김민규 한국원자력연구원 구조지진안전연구부 부장과 인터뷰가 진행됐다. 다음은 김민규 박사와의 일문일답.

Q. 한국원자력연구원의 전반적인 소개.

A. 한국원자력연구원은 1959년 설립된 국내 유일의 원자력 종합 연구개발 기관입니다. 지난 60년간 중수로 및 경수로 핵연료 국산화, 울진 원전 3,4호기 등에 적용된 첫 국산 원자력 발전소인 한국표준형원전의 원자로 계통 설계, 연구용 원자로 하나로 자력 설계·건설 등 원자력 기술 자립과 원자력 기술 선진화를 앞장서 이끌어 왔습니다. 원자력연구원 구조·지진안전연구부에서는 원자력발전소에 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 자연재해인 지진에 대한 연구를 오래전부터 수행하여 왔으며 지진공학분야에서는 가장 앞선 기술을 개발하고 적용하고 있다고 할 수 있습니다.

Q. 한국원자력연구원에서 지진 관련 하는 일 소개.

A. 가장 먼저 내진설계가 적용된 국내 구조물이 1978년에 가동을 시작했던 고리원전 1호기이므로 지진에 대한 연구는 원자력분야에서 최초로 시작되었다고 해도 과언이 아닙니다. 1997년에 국내 최초로 초가집에 대한 진동대 실험을 수행하여, 조선왕조실록에 기록된 초가집 붕괴의 지진수준이 어느 정도인가에 대하여 밝히는 연구를 했습니다. 면진에 대한 연구도 국내 최초로 시작했다고 할 수 있습니다.

이후 전통적인 지진공학에서 더 나아가 확률론적 지진안전성 평가기술을 개발하는 연구를 오랫동안 수행하여 지진재해도 평가기술, 지진취약도 평가 기술, 정량화 평가기술 등을 개발하고 있습니다. 지진해재도 평가기술과 지진 정량화 평가기술의 경우 프로그램을 국산화하여 업계에서 사용할 수 있도록 보급한 바 있습니다. 최근에는 인공지능 기술을 적용하여 지진응답을 예측하는 기술, 지진에 대한 리스크 최적화 평가기술, 지진과 쓰나미 동시발생에 의한 복합재해 리스크 평가기술 등으로 연구영역을 점차 확대해 가고 있습니다.

Q. 한국원자력연구원에서 최근에 지진 관련하여 낸 성과를 소개해 주세요.

A. 원자력연구원에서 지진공학 관련 가장 중점적으로 수행하고 있는 연구는 확률론적 지진안전성 평가라고 할 수 있습니다. 아직 일반 구조물에는 널리 적용되고 있지 않지만 원자력발전소는 반드시 확률론적 안전성 평가를 수행하여 그 결과를 규제기관에 제출하여야 하며, 그 결과가 원작력발전소의 안전목표에 부합하여야 하는 엄격한 기준을 가지고 있습니다. 따라서 확률론적 지진안전성 평가를 정확하게 수행하는 것이 원자력발전소의 안전성 확보에 매우 중요한 역할을 하게 됩니다.

원자력발전소의 지진에 대한 중요성은 2011년 동일본 지진에 의한 후쿠시마 원전 사고 발생과 2016년 경주 2017년 포항지진 이후 더욱 강조되고 있습니다. 기존에는 원전의 확률론적 지진안전성 평가를 수행할 때 미국에서 개발된 방법을 그대로 답습하여 하고 있었으나 원자력연구원에서 지진재해도 평가 프로그램(KOHAZ), 지진정량화평가 프로그램(PRASSE, ARES)을 개발하여 업계에서 사용할 수 있도록 했습니다. 지진과 쓰나미를 동시 고려하여 안전성 평가를 수행할 수 있는 복합재해리스크 평가 프로그램(COHRISK)을 세계 최초로 개발한 바도 있습니다.

Q. 한국원자력연구원 구조·지진안전연구부에서 특별히 집중하고 있는 분야는 무엇인가요?

A. 한국원자력연구원 구조·지진안전연구부에서는 원자력발전소 및 원자력관련 시설의 구조적인 문제와 지진에 의한 영향을 평가하고 분석하는 연구를 수행하고 있습니다. 기후변화로 인하여 강도와 빈도가 증가하고 있는 기타 자연재해에 대한 안전성 평가기술을 개발하는 데에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 강풍, 폭우, 침수, 산불 등 자연재해는 기후변화에 의해서 그 양상이 변화하고 있으며 기존의 방법으로 재해수준을 예측한 결과를 초과하는 사례들이 자주 발생하고 있습니다. 따라서 기존의 방법뿐 아니라 기후변화를 고려했을 때의 재해예측기술을 개발하고, 각 재해가 발생했을 때 원자력발전소의 안전성을 정량적으로 평가할 수 있는 기술 개발에 매진하고 있습니다.

Q. 마지막으로 한 마디

A. 한국원자력연구원 구조·지진안전연구부는 토목 및 건축구조 전공자들이 주축이 되어 있는 부서입니다. 규모는 원자력연구원내에서 매우 작은 부서에 해당하지만, 누구보다도 열심히 지진공학분야에 대한 연구를 직접 수행하고 있을 뿐 아니라 관련 대학교수님들 및 업계와 협력하여 다양한 기술개발에 매진하고 있습니다. 또한 IAEA, OECD/NEA 등 국제기구에서도 지진 및 자연재해 분야에서 주도적인 역할을 수행하여 세계적으로도 인정받는 연구그룹이 되기 위해 노력하고 있습니다.