Journal of Radiation Protection and Research

The Korean Association for Radiation Protection (대한방사선방어학회)
권호 표지

Planning of Optimal Work Path for Minimizing Exposure Dose During Radiation Work in Radwaste Storage

방사성 폐기물 저장시설에서의 방사선 작업 중 피폭선량 최소화를 위한 최적 작업경로 계획

  • Park, Won-Man (College of Advanced Technology, Kyung Hee University) ;
  • Kim, Kyung-Soo (Impedance Imaging Research Center, Kyung Hee University) ;
  • Whang, Joo-Ho (Dept. of Nuclear Engineering, Kyung Hee University)
  • 박원만 (경희대학교 테크노 공학대학) ;
  • 김경수 (경희대학교 임피던스 영상 신기술 연구센터) ;
  • 황주호 (경희대학교 원자력 공학과)
  • Published : 2005.03.30
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Abstract

Since the safety of nuclear power plant has been becoming a big social issue the exposure dose of radiation for workers has been one of the important factors concerning the safety problem. The existing calculation methods of radiation dose used in the planning of radiation work assume that dose rate does not depend on the location within a work space thus the variation of exposure dose by different work path is not considered. In this study, a modified numerical method was presented to estimate the exposure dose during radiation work in radwaste storage considering the effects of the distance between a worker and sources. And a new numerical algorithm was suggested to search the optimal work path minimizing the exposure dose in pre-defined work space with given radiation sources. Finally, a virtual work simulation program was developed to visualize the exposure dose of radiation doting radiation works in radwaste storage and provide the capability of simulation for work planning. As a numerical example, a test radiation work was simulated under given space and two radiation sources, and the suggested optimal work path was compared with three predefined work paths. The optimal work path obtained in the study could reduce the exposure dose for the given test work. Based on the results, tile developed numerical method and simulation program could be useful tools in the planning of radiation work.

원자력 발전의 안정성이 사회적 문제로 제기된 이후 작업종사자에 대한 작업 중 방사선 피폭량에 대한 관심이 높아지고 있다. 현재의 방법에 의하면 방사선 작업 계획의 수립 시 작업 공간 내 선량률이 일정하다는 가정 하에 피폭선량을 예측하므로 작업 경로에 따른 피폭선량의 변화에 대한 고려가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 작업자와 선원과의 거리가 고려되 수정된 방사선 피폭량 계산식을 이용하여 방사성 폐기물 저장시설에서의 작업 중 작업경로 변화에 따른 방사선 피폭량을 계산하였다. 이 계산식을 이용하여 주어진 작업 공간과 선원 조건하에서 작업 중 방사선 피폭량을 최소로 하는 최적 작업경로를 탐색할 수 있는 수치해석 알고리즘을 제안하였다. 이를 위하여 2차원 작업공간에서 무한개의 작업경로를 유한개의 경로로 근사화하고 근사화된 모든 작업경로 중 피폭선량이 최소가 되는 작업경로를 탐색하였다. 또한, 3차원 그래픽 기술과 Java 프로그래밍을 이용한 가상작업 시뮬레이션 프로그램을 개발하고 작업 공간의 선량률 가시화 및 가상 작업 시뮬레이션을 수행하여 방사선 작업 계획의 수립을 위한 도구로서의 가능성을 검토하였다. 수치해석 계산과 시뮬레이션 과정을 통하여 최적 작업경로는 작업자와 선원과의 거리를 증가시키고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 경로로 제시되었고, 이를 바탕으로 방사선 피폭량은 작업시간뿐만 아니라 작업자와 선원간의 거리에 영향을 받음과 최적화된 방사선 방호를 위해 작업경로가 고려되어야 함을 확인하였다.

Keywords

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