Improvement of Atmospheric Dispersion Assessment for Accidental Releases Using a Fuzzy Logic Inference Method

퍼지 논리 추론 방법을 이용한 사고시 대기확산 평가 개선

In order to assess the atmospheric dispersion for the accidental releases of nuclear power plants, in calculating X/Q values in the XOQAR and PAVAN codes which are based on Reg. Guide 1.145, the X/Q and frequency values are plotted on log-normal paper. Starting with the highest X/Q value of this plot, the codes compare the slope of the line drawn from this point to every other point within an increment containing ten X/Q values. If there are fewer than ten values, only the number available are used. The coefficients that produce the line with the least negative slope are saved. The end point of this line is used as the next starting point, from which slopes to the points within the next increment, containing ten X/Q values, are compared. The X/Q values corresponding to the cumulative frequency values 0.5%, 5% or 50% are calculated to search for the $0{\sim}2$ hour X/Q value that tends to be a very conservative value. In this work, a fuzzy logic inference method is used for nonlinear interpolation of the X/Q values versus the cumulative frequency. The fuzzy logic inference method is known to be a food technique for nonlinear interpolation. The proposed method was applied to a potential accidential radioactive release of the Yonggwang nuclear power plant, which gives more realistic X/Q values.

사고시 대기확산을 평가하기 위해서 USNRC Reg. Guide 1.145에 기초하여 개발된 PAVAN과 XOQAR 코드는 X/Q 값을 계산할 때, 누적빈도에 대하여 X/Q 값이 log-normal 용지에 그려진다. 이 그래프에서 가장 높은 X/Q 값으로부터 시작하여 이 점으로부터 10개의 X/Q을 포함하는 영역내의 모든 다른 점 사이의 경사를 비교하여 가장 작은 음의 경사를 갖는 선을 생성하는 계수들이 저장되며, 이 선의 끝점이 다음 영역의 시작점으로 이용되어 반복적으로 선이 그려진다. 이와 같이 그려진 선을 이용하여 누적빈도 0.5%, 5% 혹은 50%에 상응하는 X/Q 값이 계산되어, 사고 후 $0{\sim}2$ 시간의 X/Q 값으로 이용되며 매우 보수적인 경향을 갖게 된다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론계통을 이용하여 누적빈도에 대한 X/Q 값의 비선형 보간을 수행하였다. 퍼지 논리 추론계통은 비선형 보간을 위해 탁월한 방법으로 알려져 있다. 제안된 방법을 영광 원자력발전소의 잠재적 방사성물질 누출에 적용한 결과, 좀 더 현실적인 값을 제공하는 것으로 확인되었다.