• Title/Summary/Keyword: 후쿠시마 원전 사고

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원주방향 표면 결함이 존재하는 배관에 가해지는 비틀림을 포함한 복합하중에 대한 한계하중식 제시 (Evaluation of Limit Loads for Circumferentially Cracked Pipes Under Combined Loadings)

  • 류호완;한재준;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권5호
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    • pp.453-460
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    • 2015
  • 후쿠시마 원전 사고 이후로 원자력 발전 플랜트의 배관 시스템에 가해지는 비틀림 하중의 영향에 대한 연구가 여러 연구자들에 의해서 수행되었다. 발전 플랜트의 원주방향 균열을 포함한 배관은 정상운전 조건이나 갑자기 발생한 사고에 의해서 굽힘과 비틀림과 같은 하중을 받을 수 있다. ASME 코드에서는 균열 배관의 구조건전성 확보를 위해서 한계하중 기법을 사용해서 완전소성 파단에 대한 결함평가를 제공한다. 최근 개정된 코드에 따르면, 복합하중은 막응력과 굽힘 응력만을 포함하고 있다. 실제로 운전 환경에서 비틀림 하중이 가해질 수 있음에도 불구하고, 비틀림 하중을 평가하는 방법론에 대해서는 언급하지 않았다. 본 논문에서는 한계하중 분석을 기반으로 원주방향 균열 존재하는 배관에 단순 굽힘과 단순 비틀림, 인장을 포함한 굽힘 비틀림 복합하중이 가해질 경우에 대한 유한요소해석 결과를 포함하고 있다. 전단면 완전항복 기준을 만족하는 한계하중 이론해를 제안하고 유한요소해석을 통해서 이를 검증하였다.

MCNP코드 시스템을 이용한 차폐물 geometry에 따른 결과 변화에 대한 연구 (Changes according to the geometry of the shield using MCNP code system)

  • 강기병;이남호;황영관
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.1031-1033
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    • 2013
  • 후쿠시마와 같은 방사선 누출 사고 시 방사선원의 위치를 찾는 일은 방사선 방호 뿐만 아니라 원전 사고의 조속하고 안전한 처리를 위해서도 중요하다. 방사선원의 3차원 위치 탐지는 기존에 방사선 탐지기의 2차원적 방사선 위치 탐지기능에 방사선원의 거리정보까지 추가 제공할 수 있어 방사선 오염원의 제거 및 제염작업에 결정적 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 반도체 센서에 기반한 듀얼(Dual) 방사선 탐지기를 이용한 방사선원 3차원 가시장치 개발 연구의 일환으로 방사선 센서부의 효율적 차폐체 구조설계에 관한 결과를 논하였다. 고하중의 텅스텐 또는 납 차폐체를 MCNP기반으로 최적구조로 설계함으로써 경량의 고효율 방사선원 위치탐지기 구현을 시도하였고, 이를 위해 차폐체의 구조와 두께, 그리고 콜리메이터에 형상의 다양한 변수모델에 대한 방사선 차폐시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구의 결과는 향후 실리콘 센서기반의 소형 경량의 3차원 방사선원 탐지 및 가시화 연구에 활용될 예정이다.

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복합재난을 고려한 원자력시설 사고대비 방재계획 수립방안 (A Study on the Establishment of Disaster Prevention Plans for Nuclear Facilities considering Complex Disasters)

  • 신지훈;박윤원;김승현;차민호;유민상
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.85-99
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    • 2023
  • 현대사회가 고도화되고, 후쿠시마 원전사고 역시 자연재난의 연쇄적인 영향으로 인해 발생함에 따라 복합재난을 고려한 방재계획의 중요성이 나날이 커지고 있다. 그러나 현재 국내의 방사능방재 분야에서 복합재난을 고려한 구체적인 방재계획은 제시되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 복합재난의 유형을 분석하여 국내 환경에서 비교적 발생 가능성이 높은 유형을 선정하고, 자연재난 유형별 피해확산이 방사능방재에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 복합재난을 고려한 방사능방재 시나리오를 통해 방재계획 수립에 필요한 기준들을 제시하였고, 이러한 기준은 최악의 상황 대비에 활용한다. 이는 실효적인 주민보호조치를 결정하고 이행하는 데에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

물 시료의 최소검출가능 농도 분석과 유효선량 평가 (Analysis of Minimum Detectable Activity Concentration of Water Samples and Evaluation of Effective Dose)

  • 장은성;김양수;이선영;김정수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.857-862
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    • 2020
  • 2011년 3월 일본 앞바다의 쓰나미 피해로 인하여 후쿠시마 원전 사고로 바다에 스며든 방사능 물질은 태평양까지 흘러 바다 생물에 오염을 일으켰다. 물 시료를 채취하여 전처리하였다. 방사성 물질의 방출에 의한 원전부지 주변 지역과의 비교평가를 위해 긴급보호 조치계획구역(20 ~ 30 km) 떨어진 지역으로 기상상태, 인구분포 등을 고려하여 비교지점으로 선정하였다. 또한 원전주변 주민들이 받게 되는 최소검출방사능을 분석하고 유효선량을 평가하고자 한다. 물 시료의 삼중수소 방사능 분석결과 대부분 시료에서 불검출로 나타났으며, 일반인에 대한 연간 법적 기준치 1 mSv의 0.0014 % ~ 0.777 % 로 인체에 미치는 영향은 거의 없는 것을 알 수 있다. 따라서 원전부지 주변의 물 시료 측정과 분석을 통해 방사능 방출로 인한 주변주민, 그리고 일반대중의 피폭상황 등 불안감해소에 도움이 될 것으로 사료된다.

원자력발전소용 리튬폴리머 배터리 랙 시스템의 내진성능평가 (Seismic Performance Evaluation of the Li-Polymer Battery Rack System for Nuclear Power Plant)

  • 김시준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.13-19
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    • 2019
  • 후쿠시마 원전사고 이후 비상 배터리 시설에 대한 안전성 강화가 요구되면서 리튬 폴리머 배터리를 적용한 새로운 전원 공급장치가 국내에서 세계 최초로 제안되었다. 그러나 제안된 기술을 현장에 적용하기 위해서는 배터리 장치가 설치되는 랙 시스템의 내진 안전성이 요구된다. 본 연구에서는 세계 최초로 72시간 용량 확보를 위해 개발 된 리튬폴리머 배터리 장치를 대상으로 지진 발생 시 전원장치의 안전성을 확보하기 위해 설계 된 전원장치 스트링 및 랙 프레임에 대한 내진성능을 평가하고자 하였다. 실험 결과 1) 단위 랙 시스템의 공진대역은 9 Hz로서 지진하중 전 후의 고유진동수가 변하지 않음에 따라 설계지진하중에 대한 부재 및 부재간의 연결부에 대한 안전성을 확인할 수 있었다. 원전 설계기준 OBE와 SSE에서의 가속도 응답 결과 2) 스트링 제작에 의한 진동 저감 효과가 약 20%정도 보였으며, 3) OBE, SSE 조건에서의 내진시험 결과 랙 프레임 시스템은 설계지진에 대해 안전한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 랙 시스템은 요구 지진력에 대한 구조적 건전성이 입증되었으므로 원전 시설에 적용이 가능한 것으로 나타났다.

동아시아 4개국 학생들의 핵에너지에 대한 인식 비교: 과학캠프에 참가한 한국, 일본, 대만, 싱가포르 10학년 학생들을 대상으로 (Comparison of Perception Differences About Nuclear Energy in 4 East Asian Country Students: Aiming at $10^{th}$ Grade Students who Participated in Scientific Camps, from Four East Asian Countries: Korea, Japan, Taiwan, and Singapore)

  • 이형재;박상태
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.775-788
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    • 2012
  • 이 연구는 일본 Nara Woman's University Secondary School에서 이루어졌던 과학캠프에 참가한 동아시아 4개국(한국, 일본, 대만, 싱가포르) 10학년 학생들을 대상으로 조사한 것이다. 한국 학생 12명, 일본 학생 46명, 대만 학생 9명, 싱가포르학생 10명으로 전체 77명에 대하여 핵에너지에 대한 인식을 조사하였다. 핵에너지에 대한 인식의 전체 평균 비교 결과 한국, 대만, 싱가포르, 일본 학생들 순으로 나타났다. 일본과 동아시아 3개국(한국, 대만, 싱가포르) 학생들 간 핵에너지에 대한 인식의 t 검증 비교 결과 동아시아 3개국 학생들이 일본 학생들보다 높게 나타났다(p<.05). 핵에너지에 대한 인식의 하위 영역별로 평균 비교 결과 기술성 영역에서는 한국, 일본, 대만, 싱가포르 학생들 순으로 나타났고, 동아시아 3개국 학생들과 일본 학생들과의 기술성 영역의 t 검증 비교결과 유의미한 차이를 보이지는 않았다(p>.05). 관리성 영역의 평균 비교에서는 한국, 대만, 싱가포르, 일본 학생들 순으로 나타났으며, 동아시아 3개국 학생들과 일본 학생들 간 t 검증 비교 결과는 유의미한 차이가 나타났다(p<.05). 유용성 영역의 평균 비교 결과 한국, 대만, 싱가포르, 일본 학생들 순으로 나타났으며, 동아시아 3개국 학생들과 일본 학생들 간 t 검증 비교 결과는 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 안전성 영역의 평균 비교 결과 한국, 대만, 일본, 싱가포르 학생들 순으로 나타났으며, 동아시아 3개국 학생들과 일본 학생들 간 비교 결과는 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 과학 캠프에 참가한 동아시아 4개국 가운데 한국 학생들의 핵에너지에 대한 인식이 가장 높게 나타났고, 하위 모든 영역에서도 높게 나타났다. 이는 그동안 정부에서 원자력사업자와는 별도로 원자력홍보전문기관을 설립하여 원자력 발전에 대해 과학적, 객관적 정보를 가지고 활발하게 계몽 및 홍보활동(원자력문화 활동)을 펼쳤고, 학생들이 이에 대한 홍보를 많이 접했기 때문인 것으로 보인다. 반면에 우리나라보다 12년 앞서 원자력발전을 시작한 일본의 경우 원자력홍보전문기관인 일본원자력문화진흥재단의 원자력문화 활동을 학생들과 성인 등을 대상으로 계몽 및 홍보활동을 전개하고 있으며, 과학캠프에 참가한 동아시아 4개국 중 가장 많은 원자력 발전소를 보유하고 운영을 하고 있으나 지진해일(쓰나미)로 인한 후쿠시마 원전 사고와 방사능 누출에 따른 피해와 우려로 인하여 일본 학생들의 핵에너지에 대한 인식이 낮게 나타났다고 볼 수 있다. 이는 원자력 관련 기술이나 시설이 정상적으로 작동하고 관리된다는 정보보다는 체르노빌 원전 사고와 같은 대재난이나 중대한 사고들에 대한 정보가 대중의 위험인식에 더 큰 영향을 미치며, 이러한 대형 사고들은 그 빈도가 매우 낮지만 한 번의 사고만으로도 해당 기술에는 비정상적인 위험이 존재한다는 강한 신호(signal)를 만들어내고, 이러한 신호는 사람들에게 부정적인 이미지와 인식을 고착시켜 최종적으로는 원자력 관련 기술에 대한 낙인화(stigmatize)를 초래하기도 한다는 연구결과를 지지하였다. 이를 통해 원전의 안전관리를 최우선으로 하는 국가의 정책전환이 가장 중요하다고 볼 수 있으며, 한번 형성된 인식이나 결정은 계속 보강, 유지되어 교정되기가 쉽지 않다는 것을 알 수 있었다.

국내발전소 소방안전경영시스템구축을 위한 실태평가에 관한 연구 (Evaluation of the Actual Conditions for the Construction of a Firefighting Safety Management System in Domestic Power Plants)

  • 강길수;최재욱
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.89-98
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    • 2018
  • 2015년 베이징 화력발전소 화재사고나 2012년 보령화력과 2016년 태안화력 등 국내 발전소 화재사고, 2011년 후쿠시마 원전참사나 2001년 캘리포니아 대정전은 전력관련 소방안전사고로 국민의 안정적 생활과 국가적인 손실을 가져온 사례로 손꼽고 있다. 전기는 국민생활과 경제에 미치는 영향이 절대적이라 위험성이 높은 대용량의 석탄, 가스 및 원자력 등을 연료로 사용하여 전력을 생산하는 발전소가 안전관리의 소홀로 인한 화재폭발사고나 방사능누출, 지진 등 자연재해로 인한 문제가 생길 경우 국민의 생명보호와 재산손실에 직접적 피해뿐만 아니라 경제성장에 미치는 심각한 상황을 우리는 충분히 예상할 수 있다. 본 연구에서는 한국남부발전 등 5개 발전사 및 한수원 소방안전담당자를 대상으로 발전소 소방안전경영시스템 구축의 필요성에 대한 실태조사를 통해 소방전담조직 보강과 전문역량강화 프로그램 운영, 체계적인 소방안전관리를 위한 발전소 맞춤형 소방안전경영시스템의 개발, 최근 이슈가 된 지진에 대비한 내진 대응체계 강화를 개선방안으로 도출하였다.

과학 관련 사회적 문제(socio-scientific issue)에 대한 초등학교 교사들의 인식에 관한 현상학적 연구: 후쿠시마 원전사고를 중심으로 (A Phenomenological Study on the Elementary Teachers' Perception towards Socio-Scientific Issue: Around the Fukushima Nuclear Power Plant Accident)

  • 위수민;장근영;임성만;양일호;김순미
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.174-184
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    • 2013
  • The purpose of this study was to investigate the awareness of elementary school teachers on the socio-scientific issues. Fukushima Nuclear Power Plant Accident was used by concrete issue connected with SSI for this study. Participants in this study were twelve elementary school teachers studying at K University Graduate School of Education, located in the central region, who underwent a semi-structured interview. The study method was the phenomenological research method which is one of the qualitative research methods, and the interview papers had been examined by three scientific experts. As a result of the study, it was divided into twenty six themes, eight theme clusters, and two categories, and considered the thoughts on the Fukushima nuclear power plant accident, its influence on Korea, the relationship between science and society as a result of the Fukushima nuclear power plant accident, interested in social issues related to science, application in class, response from students and the influence on students. Teachers had a general understanding of science-related social issues, but did not have much interest in the subject. However, they mentioned that to apply the issues in the curriculum would have a positive influence and encourage scientific motivation in students and, furthermore, helped them to develop the awareness of science in their surroundings. A greater interest in socio-scientific issues need to require from teachers and, through including these issues in the curriculum, we should have positive influence in developing science education.

원자력을 둘러싼 과학기술 시티즌십과 위험커뮤니케이션의 관계에 대한 일고찰 (An essay on the relationship between the risk communication and scientific citizenship of nuclear power in Korea)

  • 강윤재
    • 과학기술학연구
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    • 제15권1호
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    • pp.45-67
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    • 2015
  • 이 글은 위험커뮤니케이션의 지형과 과학기술 시티즌십을 두 축으로 삼아 대안부재 담론이 여전히 사회적 영향력을 유지하고 있는 이유를 밝히고자 한다. 이를 위해 (1) 공동출현 핵심어(co-occurrence keywords)의 빈도수 측정, (2) 과학기술 시민인식 설문조사를 분석하였다. 먼저, 빈도수 측정을 통해 후쿠시마 원전사고 직후 드러난 위험커뮤니케이션의 지형을 살펴보고 있다. 그런 다음, 설문조사 결과를 분석하여 원자력발전에 대한 시민 인식을 간략하게 정리하고, 원자력을 둘러싼 과학기술 시티즌십의 현주소를 파악하고 있다. 마지막으로, 이상의 분석 결과를 다시 정리하면서 종합해주고 있다. 그로부터 원자력 거버넌스의 작동방식을 이해하고, 그 개선점을 찾고 있다.

기술자립형 5kW급 건물용 연료전지시스템 안전성능 평가 (Safety Performance Evaluation of Technical Independence 5kW Class Fuel Cell System)

  • 이정운;김영규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.82.1-82.1
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    • 2011
  • 최근 국내에서 발생된 대규모 정전사태로 인해 안정적인 전력공급에 대한 국민들의 요구가 커져, 지난 3월 일본 후쿠시마 원전사고 이후 다시 한번 분산전원에 대한 필요성이 대두되어지고 있다. 여러 분산전원 중 연료전지는 다른 에너지원에 비해 에너지의 지속성이 우수하여 가장 안정적인 분산전원 형태의 하나이다. 이에 따라 국내의 경우 우수한 도시가스 인프라로 인해 건물용 연료전지라는 신기술에 대한 국민의 수용성은 점점 높아질 것으로 기대된다. 현재 건물용 연료전지의 경우, 주로 1kW급 연료전지가 시범보급되어 각 가정에 설치되어지고 있으나, 상가, 주유소 및 편의점 등의 상업시설과 생활관 및 소형빌라 등의 집단 주거시설 같은 1kW급 보다 용량을 더 필요로 하는 응용처에 국내에서 개발된 5kW급 연료전지시스템이 적용되어지기를 기대한다. 본 연구에서는 국내 제작된 5kW급 고분자전해질 연료전지시스템의 보급이전에 안전성능 평가를 통해 시스템의 성능 및 안전성 평가결과를 제조사에 피드백 하여 5kW급 건물용 연료전지시스템의 조기 상업화에 앞장서고자 한다. 5kW급 연료전지시스템의 기술개발은 핵심부품인 연료변환기, 스택 및 BOP 기술의 경우 1kW급 연료전지시스템에 적용된 것과는 다른 기술이 필요하고, 단순한 scale-up 과정이 아닌 새로운 기술개발로 제품에 적용시켜야 하는 난점을 가지고 있다. 특히, 연료변환기의 경우 연료 유량의 증가로 인하여 reformer, CO shift 및 Prox 반응기의 유체역학, 열교환 흐름 및 촉매반응 공학적으로 이론을 응용한 새로운 반응기 설계와 제작기술 확립이 선행되어 전체적인 시스템 제작 설계에 반영되어져야 한다. 그러므로 본 연구에서는 연료전지시스템 안전성능 평가를 위해 용량증대에 따른 안전성평가 항목을 검토하고, 5kW급 연료전지시스템평가를 수행하여 시스템의 제품성능, 작동성능 및 계통연계성능에서의 안전성을 확인하였고, 정전 유풍과 같은 이상조건 및 실외 환경에 대한 시스템의 안전성도 확인하였다. 또한 부하운전 조건을 75% 및 50%로 변화시켰을 때 빠른 응답시간과 안정적인 부하변동운전을 확인하였다.

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