Original Article

Journal of Korean Society of Disaster and Security. 31 December 2023. 85-99
https://doi.org/10.21729/ksds.2023.16.4.85

ABSTRACT


MAIN

  • 1. 서 론

  • 2. 연구대상 및 방법

  •   2.1 연구의 범위

  •   2.2 연구방법

  • 3. 복합재난을 고려한 방사능방재 시나리오

  •   3.1 복합재난 피해확산 분석

  •   3.2 복합재난 영향 인자 분석

  •   3.3 복합재난 고려사항 도출

  • 4. 결과 및 고찰

  •   4.1 결과 분석

  •   4.2 복합재난을 고려한 방재계획 수립방안

  • 5. 결 론

1. 서 론

현대사회의 고도화에 따른 에너지안보의 중요성이 나날이 커짐에 따라 원자력에너지에 대한 중요성도 더불어 증가하고 있다. 이에 따라 원자력에너지의 안전성 확보 기술과 더불어 방사능방재 체계 강화를 위한 연구의 필요성도 커지고 있다. 일반적으로 재난연구는 실제 재난 사례를 통한 연구를 수행하지만, 방사능재난은 이러한 사례가 다른 재난에 비하여 상대적으로 적다. 특히 우리나라에서는 재난대응활동을 이행할 규모의 방사능재난 선포 사례가 없었기 때문에, 최근 방사능방재 연구는 2011년 발생한 후쿠시마 원전사고 사례를 조사, 분석하여 수행되고 있다.

방사능재난 또한 타 재난과 마찬가지로 재난 발생시 대피를 수행한다. 그러나 재난원인 방사성물질 또는 방사선은 육안으로 보이지 않을 뿐만 아니라 오감으로 느끼지 못하고, 방사성물질이 대기 중에 확산됨에 따라 사고피해 예상 지역이 광범위하게 증가할 가능성이 있기 때문에 타 재난과 달리 재난피해 예상범위 지역이 광범위하다는 특징을 갖고 있다. 이러한 특징을 고려하여 국내 국가방사능방재체계에서는 「원자력시설 등의 방호 및 방사능 방재 대책법」 제20조의2에 따라 원자력시설에서 누출된 방사성물질이 확산될 가능성이 있는 원전반경 20~30 km 지역을 방사선비상계획구역(Emergency Planning Zone, EPZ)으로 설정하여 재난 발생 시 해당 구역에 거주하고 있는 주민을 대피시키는 ‘소개(Evacuation)’를 규정하고 있다(NSSC, 2022). 이러한 국내 EPZ를 관할하는 지방자치단체 내에는 약 360만명이 거주하고 있다(Statistics Korea, 2023). 원전을 소재하고 있는 지방자치단체는 방사능재난 시 주민소개를 이행하기 위해 「원전안전분야 현장조치 행동매뉴얼」에 대피 방법과 수단 등을 포함하는 재난대응계획을 수립하였으며, EPZ 외부로 대피한 주민을 수용하기 위해 구호소를 지정해놓았다.

이렇듯 방사능재난이 발생하면 대규모의 사회기반시설을 이용하여 주민소개를 진행하게 된다. 그러나 또 다른 재난이 복합적으로 발생하면 사회기반시설의 기능을 상실하여 원활한 주민소개에 장애가 발생할 가능성이 있기 때문에, 복합재난을 고려한 비상대응에 대한 연구가 확대되어 가고 있다(MOIS, 2019). 2016년 발생한 경주 지진, 2017년 발생한 포항 지진 등 자연재난의 규모 및 피해가 커짐에 따라 우리나라도 더 이상 지진 안전지대가 아니라는 국민적 우려가 증가하고 있으며, 2022년과 2023년 기록적인 폭우로 인하여 발생한 침수피해 등 수재해의 빈도와 규모가 커짐에 따라 지진과 마찬가지로 이에 대한 대비가 필요한 실정이다(Lee, 2023).

국내에서 선행된 복합재난 연구는 다음과 같다. Huh et al. (2012)은 초대형 중대재난이 큰 피해규모와 더불어 사회 ‧ 심리적 영향을 포함할 수 있기 때문에 지역이 아닌 국가 차원에서 관리해야 함을 주장하고 있다. Oh(2013)는 복합재난의 개념을 자연재난 및 다양한 자연적 위해요소로 인해 발생하는 화학 및 산업 사고와 같은 기술재난으로 발생하거나 악화되는 재난 유형인 ‘NATECH(Natural Hazards Triggered Technological) 재난’으로 정의하고, 각 재난의 세부유형에 따라 대책을 마련해야 한다고 주장한다. Yoon(2017)은 우리나라의 에너지 공급망, 통신망, 교통망 등의 기반시설이 노후화와 더불어 핵심시설의 내진보강률이 저조함에 따라 대형 자연재난으로 인한 피해로 기반시설의 마비가 발생하여 사회재난으로 연결되는 복합재난의 가능성이 있기 때문에 복합재난의 특징 및 기후변화를 고려한 분석 및 평가가 이루어져야 함을 주장한다. Ahn et al. (2011)은 재난으로 인해 피해가 커짐에 따라 도시기능의 마비가 발생하고 복합적인 피해가 발생하기 때문에 적합한 방사능방재를 위하여 원전사고 훈련시나리오 개발의 필요성을 주장했다. Han(2020)은 기존에 준비된 전통적 방재시설과 도시의 지리적 특성을 반영한 방재시설이 복합재난 상황을 반영하여 다시 방재계획을 수립해야 함을 주장한다.

이와 같이 방재분야에서 복합재난에 대한 다양한 의견이 존재한다. 하지만 이들 모두 복합재난 대비의 필요성과 복합재난을 유발하는 각 재난의 특성을 면밀히 분석하여 그에 맞는 대비책을 갖춰야 함을 공통적으로 주장한다. 따라서 본 연구에서는 국내의 환경에서 발생 가능성이 상대적으로 높은 자연재난이 방사능재난과 동반되어 복합재난으로 전개될 때, 방사능방재에 미칠 영향을 분석하고 이를 대비하는 개선안을 제시하고자 한다.

2. 연구대상 및 방법

2.1 연구의 범위

원전을 소재한 지방자치단체는 해당 지역의 지역특성을 반영하여 방사능방재계획을 수립하고 대비하고 있다. 그중 부산광역시는 고리 원자력본부를 관할하는 지방자치단체이며, 광역시로서 많은 인구가 거주하고 있다. 특히 EPZ 내에 가장 높은 인구 밀집 지역으로 방사능재난 발생 시 대규모 인원을 대상으로 주민소개가 필요한 지역이다. 또한, 관할구역이 광범위하여 도심과 교외지역의 특성을 모두 갖고 있으며 철도와 선박을 활용한 주민소개 또한 계획하고 있다. 이렇듯 부산광역시는 타 지역의 특성 대부분을 포함하고 있기 때문에 방사능방재에 있어 대표성을 지닌 지역이므로, 본 연구의 연구대상지역으로 부산광역시를 선정하였다.

복합재난의 영향을 분석하기에 앞서 그 유형을 분류하고, 방사능재난이 타 재난과 동반하여 발생할 가능성이 높은 유형을 선정하였다. 복합재난은 Fig. 1과 같이 3가지 유형으로 분류할 수 있다(Yoon, 2017).

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Fig. 1.

The types of combined disasters

1) 동시다발적 유형(Concurrent type)은 1차 재난으로 인하여 2차 재난이 동시다발적으로 발생하는 유형으로서, 대규모 재난으로 인해 각기 다른 2차 재난이 동시다발적으로 발생하는 경우를 의미한다. 2) 연속적인 유형(Continuous type)은 한 재난이 원인으로 작용하여 후속 재난으로 발달하는 유형으로서, 대규모의 지진이 1차로 발생하여 2차 재난인 해일을 유발하고, 이것이 3차 재난인 원전사고로 전개된 후쿠시마 원전사고가 대표적인 사례이다. 마지막으로, 3) 복합적 유형(Complex type)은 각기 다른 다수의 재난이 발생하여 그 피해가 각기 다른 재난피해에 영향을 주어 더 큰 피해로 확대되는 유형으로서, 좁은 의미의 다수재난을 의미한다.

연속적인 유형의 복합재난에 해당하는 후쿠시마 원전사고와 달리, 국내 원자력발전소에서 발생가능성이 높은 유형은 복합적 유형(Complex type)의 복합재난에 해당한다. 후쿠시마 원전사고는 지진에서 비롯된 지진해일로 인하여 원자력발전소가 침수되면서 원자로 냉각계통을 마비시켜 원전사고에 이르게 되었다. 그러나, 국내의 원전은 전원공급 차단 상황을 대비하여 비상디젤발전기 뿐만 아니라 외부 전원공급 장치를 마련하고 있으며, 매우 높은 내진설계 기준으로 건설되었기 때문에 후쿠시마 원전사고와 같은 연속적인 유형의 복합재난이 발생할 가능성은 희박하다(Park, 2011). 따라서 국내 방사능방재 연구분야에서는 자연재난이 원인이 되어 원전사고가 발생한다기보다는 원전사고와 동시간에 발생한 자연재난이 재난 대응 및 수습에 미치는 영향을 대비하는 것이 현실적이다. 방사능재난 발생시 발전소 외부로 누출된 방사능물질로부터 주민을 보호할 목적으로 주민소개를 실시하며, 이러한 방재계획은 원전사고의 발생원인과는 무관하게 방사능이 누출되는 사실에 의해서만 동일한 대응조치를 취한다. 즉, 복합재난을 고려한 실효적인 방사능방재계획을 수립하기 위해서는 국내 환경과 지역 특성에 따라 발생가능성이 비교적 높은 복합적 유형의 복합재난을 고려하여 주민을 안전하게 소개시킬 수 있는 방안을 마련하는 것이 바람직하다.

2.2 연구방법

재난은 크게 자연재난과 사회재난으로 분류하고, 자연재난은 다시 풍수해, 기상재난, 지질재난, 해양재난으로 분류한다. 이외에도 여러 재난과 안전상황을 고려해야 하지만, 본 연구에서는 원전사고와 동시간에 발생하여 방재계획에 미치는 영향을 분석하고 이를 대비한 방재계획 수립방안을 도출하기 위해서 연구대상이 되는 공간적 범위 내에서 발생가능성이 높은 자연재난을 우선적으로 고려하였다. 이에 국내에서 발생한 자연재난 중 피해액 규모가 높은 자연재난을 선정하여 방사능재난에 미치는 영향을 도출하고자 행정안전부 통계자료를 통해 국내에서 발생하는 자연재난별로 피해액 규모를 분석하여 Fig. 2에 나타내었다. 그 결과 자연재난 중 태풍, 집중호우, 대설, 지진 순으로 피해액 규모가 큰 것으로 나타났다. 다만, 태풍은 강풍을 동반한 재난이기에 외부활동을 자제해야 하며 강한 바람은 누출된 방사성물질을 희석시키기 때문에, 옥내대피를 우선 시행하고 태풍의 영향이 약화된 후 소개를 실시해야 하므로 복합재난 대상에서 제외하였다. 또한, 대설의 국내 발생빈도와 피해액은 높지만, 부산광역시를 비롯한 EPZ 내 대부분의 지방자치단체는 대설의 발생빈도가 매우 낮다. 따라서 본 연구에서의 복합재난 대상은 지진과 집중호우(수재해)로 선정하였다.

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Fig. 2.

Accumulated damage amount of natural disaster in Korea

본 연구에서는 한국과학기술정보연구원에서 개발한 ‘도심 재난 시뮬레이션(Urban Disaster Solution, UDS)’의 지진 솔루션을 활용하였다. UDS는 부산광역시 관할구역 내 건물 종류, 용도, 높이, 건축년도 등과 같은 건물데이터 약 30만 건을 이용하여 학습데이터를 구축하였고, 이 데이터를 신경망 기반의 모델에 활용하여 지진피해를 예측하는 시뮬레이터이다(KISTI, 2022).

지진재난의 경우, 2016년 발생한 경주지진이 1978년 지진관측 이후 기록된 국내 최대 규모의 지진이었으며, 연달아 발생한 2017년 포항지진은 역대 두 번째 규모의 지진이었다(KMA, 2023). 지진은 그 특성상 발생한 지역에 다시 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 가장 보수적인 지진 시나리오를 적용하고자 국내 최대규모의 지진인 6.2를 선정하였다. 그리고 부산광역시에서 발생한 지진 이력정보를 바탕으로, 원자력시설을 소재한 지역인 기장군에 지진 발생 시나리오를 적용하였다(Kim, 2020). 이후 UDS 시뮬레이션 결과를 통해 지진에 취약한 지역에 위치한 건물의 특성을 분석하였으며, 지진이 방사능재난과 동반될 경우를 고려한 소개로의 지정 조건과 집결지, 구호소 등 방재시설을 계획에 적용가능한 선정기준 수립에 활용했다.

수재해의 경우, 2020년에 발생한 장마는 1973년 기상관측 이후 최장기간의 장마로 전체 강수량도 693 mm로 역대 3위에 해당한다(KMA, 2022). 또한 2023년 강수량은 506 mm로 관측 이래 2위의 강수량을 기록했다(KMA, 2023). 이렇듯 기상이변으로 규모가 커진 수재해는 홍수나 침수로 이어져 해마다 피해 규모가 증가하고 있다. 이에 침수피해로 인해 이용불가능한 방재시설을 파악하기 위하여 부산광역시에서 제공하는 도시침수 통합정보시스템을 활용하였다(Busan Metropolitan City, 2023). 더불어 공공데이터포털에 제시된 기상청, 환경부의 데이터를 분석하여 침수피해 취약지점과 침수예상구역의 특징을 도출하였다. 파악된 침수예상구역 특징을 이용하여 침수피해를 고려한 소개로 지정조건과 구호소와 같은 방재시설의 선정 기준을 제시한다.

3. 복합재난을 고려한 방사능방재 시나리오

3.1 복합재난 피해확산 분석

「원전안전분야 현장조치 행동매뉴얼」에서는 방사선비상이 발령되면 다양한 교통수단(자가차량, 관제공 버스, 열차, 선박 등)을 활용하여 주민소개를 계획하고 있다. 하지만 지진이나 침수로 인한 피해는 사회기반시설의 피해를 유발하여 방사능방재 활동을 어렵게 만들 수 있다. 이에 따라 지진, 침수가 동시간에 발생하는 경우의 복합재난 시나리오를 통해 각 재난이 방사능방재에 미치는 영향 인자를 분석하고자 한다. 이를 위한 지진, 침수 대한 피해확산도를 Figs. 3 and Fig. 4.4에 정리하였다.

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Fig. 3.

Effect of diffusion of earthquake damage on radiological disaster prevention

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Fig. 4.

Effect of diffusion of floods damage on radiological disaster prevention

지진으로 인한 1차 피해는 통신/전력 기반시설 파손, 건축물 파손, 도로 파손, 산사태 유발, 해일 유발과 같은 직접적인 피해와 연관된다. 이러한 1차 피해는 비상 경보망 파손, 통신장애, 정전, 교량 파손, 건물 붕괴와 같은 2차 피해로 연계될 수 있다. 특히 건물 붕괴는 구호소에 직접적인 피해를 줄 수 있으며, 교량파손은 해당 교량을 이용하는 소개로에 정체를 유발시켜 주민보호조치에 부정적인 영향을 미친다.

침수 피해확산으로 인해 방사능방재에 미치는 영향을 살펴보면, 침수피해는 하천 범람, 기반시설 침수, 건축물 피해, 도로 기능 상실, 지반침하와 같은 1차 피해를 유발한다. 침수로 인한 1차 피해 또한 지진피해와 마찬가지로 건축물 피해와 도로, 교량의 기능 상실을 유발한다. 특히 침수로 인한 도로, 교량의 기능 상실은 해당 지역에 교통정체를 유발하여 주민소개에 직접적인 악영향을 줄 수 있으며, 침수로 인한 건축물의 피해는 이재민의 거주성에 영향을 주어 구호소 운영에 차질을 줄 수 있다.

긴밀하게 연계된 사회 인프라가 손상되었을 때 다른 인프라가 작동하지 않는 것을 연쇄파괴(Cascade Failure)라 한다. 이러한 연쇄파괴는 자연재난이 동반된 방사능재난 상황에서도 나타나기 때문에 방사능방재에 미치는 영향을 분석하여 대비책을 제안하고자 한다(Barrett et al., 2012).

3.2 복합재난 영향 인자 분석

3.2.1 지진 동반 방사능재난

UDS 시뮬레이션 결과인 지진취약구역과 실제 사진을 대조하여 Fig. 5에 정리하였다. 시뮬레이션의 결과는 개별 건축물에 대하여 피해정도에 따라 5단계로 분류되었다. 피해정도가 25% 이하는 경미한 피해, 25~50%는 보통 피해, 50~75%는 심각한 피해, 75~95%는 매우 심각한 피해, 95% 이상일 경우 건물 붕괴이다(Kim, 2020). 붉게 표시된 건축물은 지진으로 인하여 95% 피해를 받아서 붕괴할 가능성이 있다는 것을 의미하며, 이러한 피해정도는 건물 설계방법, 건설시기, 구조 등에 따라 다르게 나타났다. UDS 시뮬레이션 결과에서 지진에 취약한 건축물이 밀집된 지역의 특성을 살펴보기 위하여 국내 건축물의 내진설계 도입시기를 적용하여 분석했다.

국내 건축물의 내진설계는 1988년부터 도입되었으며, 6층 이상, 연면적 10,000 m2 이상으로 국한되었다. 추후 2005년 건물구조기준(Korea Building Code, KBC) 개정판에서 그 적용범위가 3층 이상, 연면적 1,000 m2 이상으로 확대되었고, 2009년부터 모든 구조물로 내진설계 적용이 확대되었다(AIK, 2005, 2009). 이러한 사실을 고려하여 UDS 시뮬레이션 결과를 분석하면 지진피해 취약지점의 건축물은 준공된 지 20년 이상 지났고, 건축물 내진설계가 적용되지 않는 3층 이하의 조적식 구조를 가진 건축물이다. 더불어 이러한 조건의 건물이 밀집된 지역은 건물 간 거리가 좁아 건축물이 지진으로 인해 붕괴될 경우 주민의 소개에 지장을 줄 수 있는 특징을 가지고 있다.

본 연구에서는 지진피해가 주민보호조치에 미치는 영향을 소개로와 구호소의 측면에서 제시한다. 먼저, 지진피해가 소개로로 이용되는 교통시설에 피해를 주어 주민소개에 직접적인 영향을 주는 경우이다. 지진으로 인하여 도로나 교량이 붕괴되어 주민소개에 이용되는 차량들의 이용이 제한되거나 불가능하게 된다. 다음으로 방사선비상 상황으로 인하여 EPZ를 벗어난 이재민이 입소하는 구호소의 안전과 관련한 문제이다. 대부분의 구호소는 학교시설로 지정되어 있지만, 일부는 준공된 지 오래되어 내진설계가 적용되지 않았거나, 조적식 구조로 건설되어 지진에 취약할 수 있다. 이러한 내진 안전성이 취약한 구호소는 지진이 동반될 경우 제 기능을 기대하기 어렵다.

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Fig. 5.

The urban disaster simulator result map

3.2.2 침수 동반 방사능재난

수재해로 인한 부산광역시의 침수피해 지역을 살펴보기 위하여 부산광역시에서 제공하는 도시침수지도와 하천범람지도를 참고하였다. 도시침수지도는 부산광역시의 도시관리 계획에 따라 100년 재현주기를 가정하여 시간당 117 mm 이상의 비가 내려 배수펌프장, 하수관거, 우수관 등의 빗물처리시설이 감당하기 힘들 정도로 많은 양의 비가 갑자기 쏟아졌을 때, 도시에서 수용가능한 빗물의 용량초과로 인하여 피해가 예상되는 가상의 침수범위와 0.3 m 이상의 침수깊이를 총 6단계의 침수 깊이를 나타낸 지도이다(Busan Metropolitan City, 2023). 하천범람지도는 Fig. 6과 같이 국가 ‧ 지방 하천이 범람하거나 재방이 붕괴되는 상황을 가정하여 하천 주변의 예상 침수범위와 0.5 m 이상의 침수 깊이를 총 5단계로 표시한 지도이다. 이를 분석하여 침수위험구역의 특성을 파악하기 위하여 침수예상구역의 특성을 도출했다.

일반적으로 도시의 침수피해를 받는 구역은 집중호우로 많은 양의 빗물이 유입되었을 때, 주변의 하천, 강, 바다로 배수하는 시설에 문제가 있어 침수피해가 발생한다. 다른 피해사례는 하천이 범람하여 강의 하류지역이나 병목현상이 발생하는 주변지역에 침수 발생이다. 이는 강에 많은 양의 물이 유입되어 주변 지역에 침수피해가 발생하는 것이다.

수재해로 인한 침수피해도 지진피해와 마찬가지로 사회기반시설에 피해를 발생시켜 방사능방재 주민보호조치에 영향을 준다. 본 연구에서는 직접적인 주민소개에 영향을 주는 두 가지 예상 문제점에 대해서 살펴보았다. 첫 번째는, 방사선비상 발령 시 주민소개에 이용되는 교통시설에 피해가 있는 경우이다. 많은 양의 물은 지반을 약화시켜 지반 침하을 발생시키거나, 침수지역 위에 설치된 사회기반시설인 건축물이나 도로 및 교량을 침수시켜 기능을 상실하게 한다. 이런 피해는 주민소개에 이용 가능한 도로나 교량을 활용할 수 없게 되어 결과적으로 주민소개 시간의 지연으로 이어지게 된다. 두 번째는, 이재민들이 생활하는 구호소 거주성에 영향을 주는 경우이다. 부산광역시의 경우, 고리 원자력발전소 EPZ 밖에 구호소가 위치해야 하기 때문에 대부분의 구호소가 부산광역시의 관할구역 내 남서쪽에 소재한다. 하지만 구호소가 위치한 구역은 낙동강 하류와 밀접한 지역으로, 침수피해가 자주 발생하는 구역이다. 이런 경우 해당 지역에 위치한 구호소는 수재해로 인하여 방사능재난 발생 시 구호소로서의 기능을 상실할 수 있다.

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Fig. 6.

The integrated information system for urban flooding (Busan Metropolitan City, 2023)

3.3 복합재난 고려사항 도출

EPZ 내 지방자치단체는 방사능재난에 대비하여 다양한 방재시설을 사전에 지정하고 있으며, 재난 발생시 수행해야 할 재난대응임무를 수립하고 있다. 방사선비상은 원자력시설에서 방사성물질의 누출 정도에 따라 백색, 청색, 적색 단계로 구분하며, EPZ 내 지방자치단체는 비상단계에 따라 그 임무를 수행한다. 방사성물질의 누출이 건물 내에 국한될 경우 백색비상을, 원자력시설 부지 내에 국한될 경우 청색비상을, 원자력시설 부지 외부로 누출이 예상될 경우 적색비상을 발령하고(NSSC, 2021), 지방자치단체는 방사선비상 단계에 따라 주민들의 생명과 재산을 보호하기 위한 주민보호조치를 이행한다. 백색비상 단계에서는 사고 전개 상황을 지켜보며 재난대응을 위한 예비지역방사능방재대책본부를 발족한다. 청색비상 단계에서는 실질적으로 주민보호조치를 이행하기 위한 안전취약계층의 사전소개, 구호소 준비 등과 같은 사전대응 위주의 방재시설 준비 임무를 수행한다. 적색비상 단계에서는 실질적으로 주민보호조치를 이행하며 사전에 계획한 집결지, 소개로를 이용하여 원전 인근 거주 주민들을 안전한 지역으로 소개시키는 주민소개 임무를 수행한다. 그러나 이러한 각 주요임무는 복합재난 상황을 고려하지 않고 계획되었기 때문에, 본 연구에서는 지진 또는 수재해가 동반된 경우, 지방자치단체가 주민보호조치를 수행하는 데에 영향을 미치는 요소들을 도출하여 분석하고자 하며, 이를 Fig. 7에 정리하였다.

지진 또는 수재해가 동반되는 방사능재난의 경우 주로 사회기반시설이 피해를 받기 때문에 사전에 EPZ 내 지방자치단체가 수립한 방재계획에 영향을 미칠 수 있다. 집결지, 소개로, 구호소와 같은 방재시설이 직접적으로 손상되어 기능이 마비될 수 있으며, 구호시설로 이동하는 도로가 파손되어 접근이 불가능하게 될 수 있다. 이와 같은 방재시설의 기능상실은 주민들의 소개 자체가 불가능하거나, 소개를 완료한 이재민의 거주성 확보에 어려움을 줄 수 있다. 그 외에도 의료시설, 지역방사능방재대책본부 시설 등이 영향을 받아 재난대응이 지연될 수 있다. 이처럼 복합재난이 동반되어 방사능재난이 전개될 경우 방재계획이 정상적으로 작동하지 못하는 경우를 대비해야 하며, 이를 위해 방사능방재계획 수립 시 고려되어야 하는 가장 중요한 요소는 소개로와 우회로의 지정 기준이다. 그 외에도 의료시설, 집결지, 구호소와 같은 방재시설의 지정 기준, 그리고 이러한 기준의 적용이 어려운 경우의 대비책이 마련되어야 한다.

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Fig. 7.

Complex disaster prevention elements based on radiological disaster prevention scenarios

4. 결과 및 고찰

지방자치단체에서 사전에 계획한 주요 소개로와 구호소를 이용하지 못하면 주민보호조치 이행에 영향을 주어 방사능방재계획을 온전히 이행할 수 없기 때문에, 보수적인 계획 수립을 위해 복합재난에 대비한 대책 마련이 필요하다.

전술한 바와 같이, 복합재난을 고려한다면 주요 방재시설과 소개로의 확보가 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는, UDS 시뮬레이션과 도시침수지도, 하천범람지도의 결과를 토대로 부산광역시 내에서도 지진과 침수 피해에 취약한 동래구를 연구대상으로 삼아 분석하였고, 이를 통해 복합재난을 고려하여 소개로를 지정하는 방법과 방재계획 수립시 마련해야 하는 대책을 제시하고자 한다.

4.1 결과 분석

지진으로 인한 심각한 피해가 예상되는 구역은 준공된 지 오래된 조적식 구조의 건물이 밀집해 있고, 건물 간 거리가 좁게 형성되어 있다. 이러한 특성을 고려하여 지진에 의한 영향을 회피하여 소개로를 지정하는 것이 중요하다. UDS 시뮬레이션 결과를 보면, 구도심을 중심으로 지진에 매우 취약한 것으로 나타나며, 피해정도가 50% 이상으로 예상되는 건축물의 비율이 매우 높다. 피해정도가 50% 이상인 지역은 건축물의 파편으로 인해 도로의 기능이 상실될 가능성이 매우 높기 때문에, 지진이 동반되는 상황을 가정할 경우 이러한 지역을 회피하여 소개로를 지정해야 한다. 이러한 관점에서 도로에 인접한 건축물의 피해정도가 50% 이상인 도로를 Fig. 8과 같이 위성지도로 표기하였다. 특히, 도로 양측의 건축물이 모두 붕괴될 우려가 있는 도로를 빨간색 선으로 표기하였고, 한쪽만 붕괴 우려가 있거나 도로 폭이 넓어 제한적으로나마 도로이용이 가능할 것으로 예상되는 도로를 주황색 선으로 표기하였다. 이와 같이 표기된 도로는 주변의 건축물이 붕괴될 위험이 크기 때문에 주민소개에 부적합한 소개로로 판단하고, 이를 제외한 원전으로부터 반대 방향으로 연결된 도로를 노란색 선으로 표기하여 지진 동반 시 소개로로 제시하였다.

https://static.apub.kr/journalsite/sites/ksds/2023-016-04/N0240160409/images/ksds_2023_164_85_F8.jpg
Fig. 8.

Method for designating evacuation road considering earthquake

그러나, 건축물의 붕괴 위험이 적더라도 파편이 넓게 비산되거나 도로 폭이 좁은 경우엔 소개로를 사용할 수 없게 될 우려가 있으므로, 예비 소개로 또는 우회로를 사전에 지정해두는 것이 중요하다. 앞서 기술한 방법으로 소개로와 우회로를 확보하기 어려운 경우에는 LST교량(Long Span Turss Bridge)과 같은 긴급복구설비를 구비하고 있는 유관기관과 사전협약을 맺어 대비하는 것이 필요하다. 또한, 사전에 동시간대 지진 발생을 고려하여 건축물 붕괴에 의해 사용이 어려울 것으로 예상되는 도로의 교차지점에 교통통제소 설치 위치를 지정하는 방안을 제시한다. 지진 피해를 고려하여 집결지와 구호소를 지정할 때 가장 중요한 기준은 내진성능이다. 각 지방자치단체에는 대규모의 인원을 수용할 수 있는 시설이 많지 않기 때문에 대부분의 구호소는 학교시설로 지정되어 있지만, 국내의 학교시설은 대부분의 초등학교와 중학교의 81%, 고등학교의 76%가 1988년 이전에 지어져 내진설계가 적용되지 않았다(Je et al., 2009). 대부분의 학교는 준공된 지 오래된 건물이 다수이며 지진에 취약한 조적식 구조로 지어졌기 때문에(Moon et al., 2012) 내진설계가 적용되지 않은 건축물을 집결지와 구호소로 지정할 수밖에 없는 경우에는 추가적으로 예비집결지와 예비구호소를 마련해두는 것이 필요하다.

침수는 크게 도심침수와 하천범람으로 발생한다. 이 경우 강이나 하천주변 구역에 지정된 소개로는 이용할 수 없게 되어 주민의 소개시간이 지연될 수 있다. 지진 분석과 같이 동래구를 연구대상으로 하여, 침수예상구역이 표기된 지도를 바탕으로 침수의 강도에 따라 도로의 이용가능성을 분류하여 Fig. 9와 같이 나타내었다. 시간당 117 mm의 심각한 집중호우 상황에서 이용이 불가능할 것으로 예상되는 도로를 빨간색 선으로 표기하였고, 동일한 상황에서 침수 깊이가 그리 깊지 않아 이용이 제한될 가능성이 있는 도로를 주황색 선으로 표기하였다. 이와 같이 표기된 도로는 폭우, 태풍, 집중호우 등의 수재해 상황에서 도로가 침수될 위험이 크기 때문에 주민소개에 부적합한 소개로로 판단하고, 이를 제외한 원전으로부터 반대 방향으로 연결된 도로를 노란색 선으로 표기하여 침수 동반 시 소개로로 제시하였다.

https://static.apub.kr/journalsite/sites/ksds/2023-016-04/N0240160409/images/ksds_2023_164_85_F9.jpg
Fig. 9.

Method for designating evacuation road considering flood

다만, 도시침수 통합정보시스템에는 침수예상구역으로 표출되는 도로이지만 고가도로나 고지대에 위치한 도로이면 소개로로 이용가능하다. 부산광역시는 지리적 특성상 고가도로와 지대가 높은 도로가 많기 때문에 도로의 진 ‧ 출입로가 침수예상구역이 아니라면 소개로로 이용이 가능하다. 반대로 지하차도와 같이 배수펌프 시설을 필요로 하는 시설의 경우는 기존의 배수펌프시설이 기능하지 않을 경우를 대비하여 주변에 비상배수펌프를 마련하거나 관내에 이동식 비상배수펌프를 마련할 필요가 있다. 또한, 지진과 마찬가지로 사전에 침수 발생을 고려하여 사용이 어려울 것으로 예상되는 도로의 교차지점에 교통통제소 설치 위치를 지정하는 방안을 제시한다. 침수예상구역 내에 집결지와 구호소가 위치한다면 구호소 주변의 환경오염, 출입로 침수, 구호물자 관리의 어려움 등으로 인하여 집결지와 구호소로서 기능하지 못하거나 구호소의 거주성이 현저하게 떨어질 수 있다. 부산광역시는 수재해의 규모가 크고 발생빈도가 비교적 높기 때문에 침수예상구역을 회피하여 집결지와 구호소를 지정할 필요가 있다. 또한, 미대피자 수색시 중점 수색지역으로 지정하여 침수가 동반된 경우 고립된 주민을 중점적으로 수색할 수 있도록 대비하는 방안도 필요하다.

4.2 복합재난을 고려한 방재계획 수립방안

지진, 침수피해가 영향을 주는 방사능방재의 주민보호조치와 각각의 조치에 대응방안을 Table 1에 정리하였다. 지진의 경우, 구호시설로 이용되는 건물들의 내진설계 적용 여부를 확인해야 하는 공통점이 있다. 침수는 이재민들이 거주하는 공간인 구호소, 안전취약계층 거주시설 등의 거주성 확보를 위한 긴급복구설비 구비 또는 복구방안 마련이 공통적으로 필요하다. 그 밖에 복합재난에 공통 대응방안으로는 기존에 선정된 교통통제소, 집결지, 소개로의 기능상실을 고려하여 계획을 준비하는 것이 필요하다.

Table 1.

Establishment plan considering complex disaster

Disaster type Resident protective action Affected factor Response Measure
Earthquake Conduct pre-evacuation Medical facility • Designate an earthquake-resistant medical facilities
• Designate backup medical facilities
Prepare shelters Shelter • Designate an earthquake-resistant shelters
• Designate backup shelters
Use assembly points Assembly point • Designate backup assembly points
Use evacuation route Road • Prepare emergency recovery equipments or request support
• Designate bypass route
Operate shelters Shelter • Designate an earthquake-resistant shelters/
• Designate backup shelters
Operate traffic control points TCP • Prepare a traffic control plan
Conduct a search for the
unevacuated
Road • Prepare a rescue plan
Relocate REMC REMC • Designate an earthquake-resistant REMC facility
Flooding Conduct pre-evacuation Medical facility • Prepare emergency recovery equipments or request support
Prepare shelters Shelter • Prepare emergency recovery equipments or request support
• Designate backup shelters on upland
Use assembly points Assembly point • Designate backup assembly points
Use evacuation route Road • Prepare emergency recovery equipments or request support
Operate shelters Shelter • Prepare emergency recovery equipments or request support
Operate traffic control points TCP • Prepare a traffic control plan
Conduct a search for the
unevacuated
Road • Prepare a rescue plan
Relocate REMC REMC • Designate an REMC facility on upland

REMC: Regional Emergency Management Center

5. 결 론

본 연구에서는 자연재난이 동반될 경우 방사능방재계획에 미치는 영향을 분석하고, 그에 따라 방재계획 수립 시 고려해야 할 요소들을 제시하였다. 원전사고와 동시간에 자연재난이 발생할 경우 방사능방재에 영향을 미치는 공통 인자는 사회기반시설의 기능상실이며, 이는 방사능방재에 있어 주민소개, 구호소 운영, 그리고 교통/출입 통제에 장애요소로 작용한다. 따라서, 소개로 지정, 구호소 지정, 교통/출입 통제소 위치 선정 등의 사전계획 수립에 이러한 복합재난 영향인자가 고려되어야 하며, 소개로와 우회로, 예비구호소 등 지역방사능방재계획의 기능연속성을 유지하기 위한 대비책이 마련되어야 한다.

본 연구에서는 국내 EPZ 내 지방자치단체의 지역 특성을 모두 내포하여 대표성을 지니는 부산광역시를 대상으로 복합재난 시나리오를 상정하였으며, 다음과 같은 방법으로 연구를 수행하였다. 1) 국내 방사선비상 발령 시 동시발생 가능성이 비교적 높은 대표적인 자연재난을 선정하고, 2) 대표 재난의 피해확산에 따라 방사능방재에 영향을 미칠 공통 인자를 도출하였다. 3) 이러한 영향인자를 고려한 복합재난 시나리오를 설정하여 방사능방재에 미치는 영향을 분석하고, 4) 방사능방재계획의 기능연속성을 유지하기 위해 방재계획 수립 시에 고려되어야 하는 기준과 그에 따른 대비책을 제시하였다.

현행의 방사능방재계획은 지속적으로 개선되고 강화되어 왔음에도, 재난원인인 방사선의 특수성과 더불어 경험해보지 못한 재난에 대한 대비 ‧ 대응 계획이기 때문에 완성도를 높이기 위한 노력이 계속되고 있다. 특히 현대사회의 고도화에 따라 많은 사회재난이 복합재난을 고려하고 있기에, 방사능방재 분야 역시 복합재난에 대비하기 위한 행보를 넓혀가고 있다. 본 연구는 이러한 일환으로 복합재난 상황에서도 방사능방재계획이 정상적으로 작동하기 위해 고려해야 할 요인들이 무엇인지를 분석하고, 이를 고려한 방재계획을 수립할 수 있도록 그 기준을 제시함으로써 보다 완성도 높은 방사능방재계획을 수립할 수 있는 기반을 마련한다는 데에 의의가 있다. 또한, 자연재난과 방사능재난의 동시발생 상황을 고려하여 방재계획을 수립함으로써, 방사능방재 공동대응조직인 행정안전부와 원자력안전위원회 간에 발생할 수 있는 혼란을 미연에 방지할 수 있다는 의의가 있다. 복합재난 상황을 고려한 방사능방재계획을 수립함으로써 최악의 상황을 대비하고 실효적인 주민보호조치를 이행하는 데에 활용될 수 있을 것이다.

현행의 재난관리는 재난 예방 및 대비에 초점을 두고, 유사시 재난의 피해를 줄이기 위해 레질리언스를 향상시키는데 중점을 두고 있다. 이와 같은 맥락에서 자연재난뿐만 아니라 사회재난을 동반하는 복합재난 시나리오로 추가적인 연구를 수행하고, 방사능방재 역시 복합재난 상황에서도 레질리언스를 향상시킬 수 있는 보다 구체적인 기준과 대책을 제시하여 방사능방재계획 수립에 있어 활용도가 높은 길잡이가 마련될 수 있을 것이다.

본 연구는 복합재난이 동반된 원전사고에 대비하여 방재계획 수립방안을 제시하고자, 연구대상 지역에서의 발생빈도를 고려하여 복합재난의 범위를 지진과 수재해로 한정하고 있다. 지진이 동반되는 경우는 원전에서 가장 가까운 지진대를 진원지로 설정하고 기상청 관측 이래 최대규모의 진도를 가정하여 시뮬레이션하였고, 수재해가 동반되는 경우는 도시관리 계획에 따라 100년 재현주기를 가정하여 시뮬레이션한 결과를 토대로 분석하였다. 다만, 지진의 경우 기상청 관측 이전에는 보다 큰 규모의 지진발생기록이 있기에, 이와 같은 보다 보수적인 조건에서의 평가를 통해 복합재난이 방재계획에 미치는 영향을 살펴보는 연구가 추가적으로 필요할 것이다. 또한, 향후에는 지진과 수재해 외에도 동반될 발생가능성이 있는 타 재난에 대한 평가를 수행하여 복합재난을 대비하는 방재계획 수립방안에 대한 연구를 보다 치밀하게 수행할 계획이다.

Acknowledgements

This work was supported by the Nuclear Safety Research Program through the Korea Foundation Of Nuclear Safety (KoFONS) using the financial resource granted by the Nuclear Safety and Security Commission (NSSC) of the Republic of Korea (No. 2104039).

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