이 연구의 목적은 고리 3/4호기 및 영광 1/2호기의 음의 중성자속 변화율에 의한 원자로 트립(NFRT) 설정치를 제거하여 불의의 제어봉 낙하 사고시에 원자로 트립을 방지하는 것이다. 현재의 인허가된 안전해석 방법론에 의하면 제어봉 낙하사고시에 NFRT에 의하여 원자로가 트립되고 결국 발전소의 이용율이 감소하게 되는데 본 연구에서 적용된 새로운 방법론으로는 이 NFRT 보호신호 없이도 제어봉 낙하사고시에 발전소의 안전성을 입증할 수 있다. 안전분석은 주기별로 다른 핵설계 자료 즉, 냉각재 온도상수, 전출력에서의 제어봉가 및 제어봉 삽입한계 등을 이용하여 수행되었다. 웨스팅하우스형 연료인 OFA 및 V5H에 대하여 고리 4호기 6주기외 3개 주기에 대하여 분석되었다. 분석된 주기들에 대해서 NFRT 신호 없이도 핵비등 이탈률(DNBR) 설계기준을 모두 만족하였다. 그러므로 고리 3/4호기 및 영광 1/2호기의 NFRT 신호는 제거할수 있고 이로써 제어봉 낙하사고시의 발전소 불시정지를 방지할수 있다.
1979. 3.28 미국 TMI-2의 사고를 계기로 개발된 증상기준 비상운전절차서는 고리 3,4/영광 1,2호기의 경우 '92. 2에 개정된 ERG-18를 근거로 하여 각 발전소 운전담당 자들에 의하여 확인 및 검증 (Verification S Validation) 작업을 통하여 금년부터 본격적으로 적용되기에 이르렀다. 그러나 비상운전절차서의 특성상 리 발전소별 특정 설정치의 계산에서 어려움을 겪었으며 아직도 재확인 작업을 통한 최적화 여지가 상 당부분 잔존하고 있다. 여기어서는 고압발전소인 고리-3,4/영장-1,2호기 비상운전절차서에 있어서 증기발생기에 공급되는 정상 밋 비상급수의 전체 상실사고시 노심 노출 방지 및 노심 열 제거를 위해 적응되는 기능회복절차서의 "2차 열제거원 상실시 조치" 중 방출 및 충전 운전의 성공적 시작점을 계산, 개정된 비상운전절차서와 비교하여 특정 발전소의 방출 및 충전 운전 설정치를 제시하였고, 이러한 결과로부터 현재 보수적으로 설정된 값의 완화를 유도하여 방출 및 충전 운전 시작전, 운전원으로 하여금 급수확보를 시도할 수 있는 시간여유의 연장을 도출할 수 있었다.도출할 수 있었다.
이 연구는 언어 연결망 분석을 통해 고등학교 학생들이 원자력에 대해 어떤 인식구조를 갖고 있는가를 파악하기 위한 것이다. 6대 광역도시에 소재하는 고등학생 250명을 대상으로 설문조사를 실시한 결과, 출현빈도가 높은 단어들은 발전소(87회), 일본(71회), 위험(59회), 후쿠시마(59회), 방사능(56회), 에너지(47회), 영광(37회), 전기(30회), 체르노빌(29회), 폭발(25회) 등인 것으로 나타났다. 한편, 원자력 수용성이 높은 집단과 낮은 집단으로 구분하여 차이를 분석한 결과, 수용성이 높은 집단은 방사능(25회), 후쿠시마(23회), 에너지(21회), 일본(21회), 발전소(20회), 위험(17회), 영광(16회), 핵(14회) 등이, 수용성이 낮은 집단은 발전소(40회), 일본(31회), 위험(29회), 후쿠시마(23회), 방사능(17회), 에너지(16회), 영광(16회), 체르노빌(15회) 등의 출현빈도가 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로, 원자력과 관련한 대국민 커뮤니케이션은 공중 세분화와 이에 따른 적절한 접근이 필요하다는 사실을 확인할 수 있었다.
한국전력공사 전력연구원에서는 최근 영광 #3·4, 보령 #3·4 및 고리 #2 등 원자력 시뮬레이터 2기, 화력 시뮬레이터 1기의 국산화 개발 사업에 착수하였다. 이번에 국산화 개발되는 시뮬레이터는 UNIX 운영체계(OS)를 사용하는 워크스테이션을 채택하므로서 기존의 시뮬레이터 전용 컴퓨터 시스템 사용에 따른 폐쇄성을 극복하게 되며, 발전소 계통 시뮬레이션 모델이 정교하고 사용자 편의성이 대폭 증가된 Graphic User Interface 개발을 그 특징으로 한다. 본 국산화 개발사업은 향후 5년간 단계적으로 진행될 예정인데, 삼성전자(주)를 주 계약자로 하고 미국의 537(Simulation, Systems & Services Tech. Co.)사와 기술제휴로 1단계에서는 영광 #3·4호기용 및 보령 #3·4호기용 시뮬레이터 개발을 통한 기술전수를, 2단계에서는 전수기술을 활용한 고리 #2 시뮬레이터 개발을 통해서 국산화 기술자립을 확보할 예정이다.
원자력 발전소의 효율증대 및 경제적인 측면에서 2차계통 구성부품의 보수 및 유지를 위해서는 발전소 2차계통 구성 기기의 성능저하로 인한 Heat Rate의 변화와 그에 따른 출력변화를 감시하는 것이 무엇보다 중요하다. 이를 위하여, 영광 3호기의 성능보증 시험시 사용한 방법을 이용하여 Heat Rate를 계산하는 프로그램을 개발하였으며, 이 프로그램을 이용하여 2차계통 주요 구성 기기의 성능저하에 따른 Heat Rate의 변화율 계산을 수행하였다. 이 프로그램의 계산결과와 영광 3호기 성능보증시험결과를 비교하여 이 프로그램이 Heat Rate를 정확히 계산할 수 있음과, Heat Rate의 변화율 계산의 타당성을 확인하였다. 또한, Heat Rate의 변화율을 이용한 2차계통 주요 구성 기기의 성능진단 시스템의 논리를 제시하였다.
원자력발전소 기기의 구조, 건전성 확보를 위해 기기가 적절한 기술기준에 따라 제작, 설치 및 운전되고 있는지 여부를 정부가 인정한 제3자에 의해 시행되는 검사를 원자력공인검사라하며 세부적으로 기기의 제작 및 시공단계에서 수행되는 공인검사를 제작/시공공인검사, 시운전 및 운전단계에서 수행되는 공인검사를 가동전/중공인검사로 분류하여 검사를 수행하고 있다. 현재 우리 연구원에서는 월성원자력 2,3,4호기를 비록하여 울진원자력3,4호기를 비롯하여 울진원자력3,4호기, 영광원자력5.6호기에 대한 시공공인검사를 수행하고 있으며 울진원자력5,6호기와 KEDO에서 시행하는 북한원전에 대한 시공공인검사를 준비하고 있는 실정이다. 여기에서는 현재 검사가 진행중인 월성원자력 2,3,4호기 시공공인검사를 중심으로 원자력발전소 시공에 적용하고 있는 공인검사에 대해 소개하고자 한다.
운전중인 Westinghouse형 원자력 발전소에 디지탈 감시계통을 설치하였을 시의 정량적인 여유도 잇점을 계산하였다. 적용된 발전소는 영광 원자력 1호기 6주기이며 참조한 디지탈 감치계통은 ABB-CE 사의 COLSS이다. 고려된 핵연료 설계제한 한계는 DNBR과 LUCA Fq이다. 평가를 위해 기존 CAOC 한계내에서 200가지의 3-D 출력 분포를 계산하였다. 영광 1호기 6주기의 DNB 관련 가장 제한적인 사고인 CEA 인출사고를 해석하였다. 평가결과 DMS를 설치하면 DNB와 LOCA Fq 관점에서 모두 7%출력 증가 효과를 가져올 수 있을 것으로 나타났다. DMS를 설치하면 PCI 한계도 감시할 수 있다.
고리 3,4호기 및 영광 1,2호기의 원자로보호계통 및 공학적안전설비작동계통의 정기점검주기와 허용정지시간에 대하여 계통의 신뢰도와 노신손상빈도를 평가하여 안전성이 저해되지 않는 범위에서 합리적인 정기점검주기와 허용정지시간을 도출하였다. 이를 위하여 원자로보호계통의 17개 원자로정지신호와, ESFAS계통의 11개의 안전설비작동신호에 대해서 고장수목을 작성하였고, 정기점검주기 변화에 따른 신뢰도를 평가하였다. 또한 계통의 신뢰도가 발전소의 안전성에 어떤 영향을 미치는가를 파악하기 위하여 노심손상빈도를 분석하였다. 분석 결과 현행 1개월의 점검주기를 3개월로 연장한다 하더라도 신뢰도는 20%미만 노심손상빈도는 2%정도 저하되는 것으로 나타났다. 이런 정도의 신뢰도와 위험도가 변화는 원자력발전소의 안전성에 거의 영향을 주지 못하기 때문에 점검주기를 연장하는 안이 타당한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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