DCS (Distributed Control System) is adapted in the most fossil power plant in our country but that is not true in the nuclear power plant (NPP) because of the safety problem. KEPRI has developed many simulators for the training of the operators working in power plants. With this accumulated high technology we are developing a DCS simulator for the performance verification of the developed DCS for the make-up demin-water treatment system of Kori #3&4. In this paper we explain how we develop the system model and show a simulation result.
국내 산업 활동의 증대와 국민의 생활 수준 향상으로 전력 수요는 날로 증가하고 있으며 이에 따라 발전설비의 증설및 신설이 불가피한 실정이다. 제한된 국토조건에 발전소 건설 부지확보의 어려움과 함께 발전 용수원의 확보가 시급한 당면 문제로 대두되고 있다. 아울러 용수원의 부족과 함께 기존 용수원의 오염이 날로 심각하여 이에 대한 적절한 대처 기술이 시급하게 되었다.
일반적으로 화학공정에서 적절한 조성으로 혼합하여 기체를 사용할 때는 순수하게 정제된 기체가 2종 또는 그 이상이 혼합된 기체보다 유용하게 이용된다. 또한 화학적으로 민감한 제품을 제조시 충진 기체로서도 순수한 기체가 필수적으로 이용되는 등 최근 화학공정 기술의 발달에 따라 순수하게 분리 또는 정제 된 각종 기체들이 제품 생산의 원료 및 공정상에서의 부원료로서 많이 이용되고 있어 기체 분리에 대한 필요성이 증가되고 있다. 예를 들어, 지구상의 생활을 떠받치고 있는 근원물질중의 하나인 산소는 생명체의 생명 유지 및 자연계에서 일어나고 있는 모든 현상에 어떠한 형태로든 관여하고 있으며 공기 부피의 약 5분의 1을 차지하고 있어 거의 무진장에 가깝게 존재하고 있다. 이러한 산소를 공기에서 가려내기란 그리 쉽지는 않다. 일반적으로는 대규모의 공기를 액화하고 액체공기의 분류에 의해 얻을 수 있지만 이를 위해 소요되는 에너지는 막대한 것이며, 일정한 규모의 설비와 장소가 필요하다. 본고에서는 고분자 막에 의해 기체를 분리하여 현재 각종 산업에 응용되고 있는 현황 및 향후 응용 가능성 있는 분야에 대한 개발 동향을 살펴보고자 관련 자료들에서 발췌하여 정리하였다.
제조식 수소충전소에서 생산되는 수소가스는 일반적으로 석탄연료의 개질 및 부생가스 등을 활용하지만 순수물을 활용한 수전해 기술의 경우 청정한 기술로 각광 받고 있다. 전기에너지를 이용하여 순수한 물로부터 수소를 생산하는 기술 중에는 향후 가격 및 성능 경쟁에서 우수한 PEM(Polymer Electrolyte Membrane electrolysis)을 이용한 개발이 주로 이루어지고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 수소충전소 중 개발단계에 있는 PEM 수전해 수소충전소에 대해 잠재된 유해위험요소를 확인하여 안전한 수소생산 및 수소충전소의 활성화를 도모하고자 한다. 유해위험요소를 도출하기 위해서는 수전해 수소충전소의 설비 및 장치의 안전성이 우선 확보되어야하기에 FMEA(Failure Mode & Effect Analysis)를 수행함으로써 수전해 및 수소충전소의 설비에서의 유해위험요인을 분석하였다.
디지털 가상 제조는, 생산 시스템의 요소를 컴퓨터상에서 모델링 하여 디지털 모델을 구성한 뒤, 3차원 CAD, 시뮬레이션 등의 관련 기술을 이용하여, 신속하고 효율적인 제품 개발과 생산 프로세스를 사전에 검증하여 지원하는 기술이다. 여기에 혼합현실 기술을 응용하면, 모든 개체 가 그래픽 객체들로만 표현된 순수한 가상환경 기반의 디지털 가상 제조 기술을 보완하여 좀 더 현실감이 있는 환경을 제공할 수 있으며, 동시 에 필요한 일부만 그래픽 객체로 표현하므로 모델링에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있다. 본 논문은 이러한 혼합현실 기술을 디지털 가상 제조 과정 중 가상 공정설비 배치 기술에 이용하면서, 현장에 이미 구축되어 있는 레가시(legacy) 데이터를 이용하는 방안을 제안한다. 이를 위 하여 혼합현실 기반 공정설비 배치 시스템에 적합한 현장의 레가시 데이터의 취득 방법과 가공 방법이 개발되었으며, 가공된 데이터를 기반으 로 시뮬레이션이 가능한 혼합현실 기반 디스플레이 시스템을 구축하였다. 개발된 혼합현실 기반 가상 공정설비 배치 시스템은, 실제 설비를 배 치하기 전에, 현장에서 그 위치와 적용성을 미리 검증함으로써, 설비 배치와 관련된 오류를 줄일 수 있다.
본 연구에서는 아파트단지에 적용되는 태양열 급탕 시스템의 에너지 활용도를 높이기 위해 유기랭킨사이클을 적용하여 해석적 연구를 수행하였다. 시스템 해석은 Aspen $Plus^{(R)}$을 활용하였으며 태양열집열기는 급탕 온도와 유기랭킨 사이클의 운전 조건을 고려하여 진공관형 집열기를 적용하였다. R134a, R141a, R245fa 등의 냉매를 작동유체로 선정하였으며, 시스템 성능해석을 통하여 R245fa 냉매가 적용가능성이 가장 높게 나타났다. 비가역성 해석과 민감도 해석을 통해 유기랭킨 사이클 시스템의 효율 및 성능 확보를 위해서는 증발기와 터빈에 대한 기술 개발이 매우 중요하다는 것을 밝혀냈으며, 순수 급탕으로만 활용하는 시스템에 전기 생산 설비를 추가하게 되면 약 50%의 추가적인 경제성이 확보됨을 확인하였다.
전남지역과 충청지역에 위치한 사업체 급식소에 소속된 영양사들을 대상으로 급식소의 운영현황, 식단작성 및 구매 관리, 다량 조리 생산 및 배식 관리, 조리작업중의 위생관리, 영양사 업무 실태 등 전반적인 급식소 운영 및 관리실태를 조사하여 두 지역 급식소의 관리실태를 비교한 결과는 다음과 같다. 영양사의 연령분포와 근무경력은 전남지역에 비해 충청 지역이 높았으며, 근무시간 역시 전남지역에 비해 충청지역에 근무하는 영양사가 더 길었고, 영양사의 겸직유무에서 전남지역에 비해 충청지역에서 영양사 고유 업무를 하는 비율이 높게 나타났다. 1일 급식횟수는 전남지역에서는 1일 3회, 충청지역은 1일 4회 급식하는 곳이 가장 높게 나타나 두 지역 간에 유의적인(p < 0.001) 차이를 보였다. 급식인원 수는 전남지역은 급식인원이 200∼500명, 충청지역의 경우 500명 이상이 가장 높게 나타나 전남 지역에 비해 충청지역의 급식규모가 크게 나타나 두 지역 간에 유의적인(p < 0.001) 차이가 있었다. 두 지역 급식소의 순수 식 재료비는 모두 1,500∼2,000원이 가장 높게 나타나 차이가 없었으며, 급식소의 운영형태 역시 차이가 없었다. 두 지역에서의 급식운영형태에 따른 식단의 유형은 두 지역 모두 단일 식단을 많이 실시하였고, 급식운영형태별로 보면 두 지역 모두 직영일수록 단일식단이 많았으며, 위탁일수록 복수식단이 많았다. 식단주기는 전남지역은 10∼15일 주기, 충청지역은 1주일 주기가 가장 높게 나타나 전남지역 영양사들이 식단주기를 길게 작성하여 유의적인(p<0.001) 차이를 나타냈다. 두 지역 간의 급식운영형태에 따른 식단작성 시 가장 고려하는 사항은 두 지역 모두 비용이 가장 높았고, 다음으로 전남지역의 경우 직영과 위탁 모두 기호를 중시하였으며, 충청지역은 직영의 경우는 조리시설 및 기술을, 위탁의 경우는 영양을 더 고려하였다. 식품구입방법은 전남 지역은 54.5%가 전산시스템 자동발주, 충청지역은 전산자동발주보다 전화 및 메일 발주를 더 많이 이용하여 유의적인 차이 (p < 0.01)를 나타냈다. 식품구입 대상은 전남지역에서는 중간상인, 충청지역은 도매시장을 많이 이용하여 유의성(p < 0.001)이 있었다. 다량 조리 생산 시 가장 고려하는 사항은 조리방법, 노동력 분배, 기구 및 설비배치 순이었으나 지역간 차이는 없었다. 배식 시 1인분의 양 결정방법은 충청지역이 전남지역에 비해 배식 시 저울을 많이 사용하여 지역간에 차이를 나타냈다(p < 0.001). 급식음식의 품질 평가 여부는 전남지역에 비해 충청지역이 품질 평가를 더 자주 하는 것으로 차이를 보였다(p < 0.001). 급식소의 급식운영 형태에 따른 식기세척 방법은 충청지역에서는 세척기를 주로 이용하였고, 특히 직영에 비해 위탁급식에서 세척기를 더 많이 이용하였고, 전람 지역에서는 위탁에 비해 직영일 경우 두 가지 방법을 더 많이 병행하였다. 영양사의 주된 업무로 전남지역에서는 영양관리, 충청지역에서는 위생관리가 높게 나타나 유의성 (p < 0.001)이 있었으며, 영양사로서 가장 힘든 사항은 두 지역 모두 예산부족 및 시설이 높았으나, 다음으로 전남지역은 인간관계, 충청지역은 과다한 업무로 두 지역 간에 유의적인(p < 0.01) 차이를 나타냈다. 직업의 만족도는 전남지역에서는 영양사라는 직업에 대체로 만족하는 반면, 충북지역에서는 대체로 불만족치 비율이 높아 지역 간에 유의성(p <0.001)이 있었고, 대학전공과목 중 꼭 필요한 과목은 두 지역 모두 경영 및 인사관리와 조리과학 및 실습으로 나타났다. 본 연구는 단순히 전남, 충청 지역의 급식관리실태를 비교하고자 하였으나 결과적으로 두 지역의 급식운영형태와 급식규모면에서 차이가 있으므로 이러한 요인들을 제외하고 전남과 충청지역의 영양사 업무에 도움이 되는 기초자료가 되었으면 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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