디지털제어기술과 반도체기술 등의 급격한 발달로 인하여 발전소의 계측제어기기 및 시스템 관련기술은 눈부시게 발전하고 있다. 계측제어기기의 전기전자장치는 소형화, 고속화되어 가고 있으며, 적은 구동에너지에도 동작될 수 있게 되어 디지털 계측제어기기는 미소한 전자기파장해에도 민감하게 반응하여 기기의 오동작을 일으킬 우려가 커지고 있다. 원자력발전소에서 발생하는 전자기파는 원자력발전소의 안전 및 출력에 관련된 디지털 계측제어시스템의 신호를 왜곡시켜 발전소의 중요 제어시스템에 오동작 신호를 제공할 수 있다. 미국 원자력발전소의 운전경험보고서에 따르면, Carolina 원전에서는 라디오 전자기파장해에 의해, First ...
디지털제어기술과 반도체기술 등의 급격한 발달로 인하여 발전소의 계측제어기기 및 시스템 관련기술은 눈부시게 발전하고 있다. 계측제어기기의 전기전자장치는 소형화, 고속화되어 가고 있으며, 적은 구동에너지에도 동작될 수 있게 되어 디지털 계측제어기기는 미소한 전자기파장해에도 민감하게 반응하여 기기의 오동작을 일으킬 우려가 커지고 있다. 원자력발전소에서 발생하는 전자기파는 원자력발전소의 안전 및 출력에 관련된 디지털 계측제어시스템의 신호를 왜곡시켜 발전소의 중요 제어시스템에 오동작 신호를 제공할 수 있다. 미국 원자력발전소의 운전경험보고서에 따르면, Carolina 원전에서는 라디오 전자기파장해에 의해, First energy 원전에서는 무전기 전자기파장해에 의해, Rochester 원전에서는 용접기 전자기파장해에 의해, Greenville 원전에서는 자속에 의한 전자기파장해에 의해 발전소의 기기가 불시에 정지했다. 원자력발전소에서 계측제어시스템은 아날로그 계측제어시스템에서 경제성과 효율성이 우수한 디지털 계측제어시스템으로 설치되거나 교체되고 있으나, 디지털 계측제어시스템은 빠른 프로세싱과 낮은 문턱치 전압을 가진 프로세스 기반으로 인해 아날로그 계측제어시스템에 대비하여 전자기파 장해에 취약하다. 원자력발전소의 계측제어기기 및 시스템에 대한 국내외 전자기적합성(EMC) 평가는 기기가 발전소에 설치상태(Site-specific test)에서 검증시험을 하지 않고, 발전소에 설치되기 이전에 계측제어기기 및 시스템을 실험설비(Test facilities)에서 검증시험을 하고 있다. 실험설비에서의 전자기파장해 검증시험은 계측제어기기 및 시스템의 품질 관리하는데 효과적이고 경제적인 방법이지만, 계측제어기기 및 시스템은 원자력발전소에서 발생하는 조명, 릴레이 동작, 통신 장비, 스위칭 등 의도되지 않은 다양한 전자기파 발생원에 둘러싸여 있기 때문에, 설치상태의 전자기적합성 검증시험은 실험설비상태에서의 전자기적합성 검증시험과 차이가 존재한다. 본 연구에서는 첫째 원자력발전소에서, 안전 및 비안전 관련 계측제어기기에 대한 전도성 및 방사성 전자기파를 측정하여, 측정된 전자기파의 방출크기를 안전관련 계측제어기기의 플랜트 방출 한계치 기준으로 평가하였다. 또한, 전자기파 방출이 클 것으로 추정되는 특고압 변압기 지역의 코로나방전에서 발생하는 전자기파에 대한 계측제어기기의 여유도를 평가했다. 둘째 원자력발전소의 비안전관련 계측제어기기에 대한 전기장 방사성전자기파 내성에 대한 시험치를 제시했다. 안전관련 계측제어기기에서 전기장 방사성전자기파 내성시험은 필수요건이지만, 출력에 영향을 미치는 비안전 계측제어기기, 감시 및 지시로 사용되는 비안전관련 계측제어기기에서 전기장 방사성전자기파 내성시험은 발전소 운영자의 선택사항이다. 비안전관련 계측제어기기의 전기장 방사성전자기파의 내성 시험치는 별도의 내성 시험치가 없으며, 필요할 경우 안전관련 계측제어기기의 전기장 방사성전자기파 내성에 대한 시험치와 동일한 시험치를 사용하고 있다. 원자력발전소에 비안전관련 계측제어기기를 설치할 경우, 전자기파 발생원에서 수신 안테나까지 거리, 전자기파 발생원에서 계측제어기기까지 거리, 여유도를 고려한 비안전관련 계측제어기기의 전기장 방사성전자기파의 내성에 대한 시험치를 제시하였다.
디지털제어기술과 반도체기술 등의 급격한 발달로 인하여 발전소의 계측제어기기 및 시스템 관련기술은 눈부시게 발전하고 있다. 계측제어기기의 전기전자장치는 소형화, 고속화되어 가고 있으며, 적은 구동에너지에도 동작될 수 있게 되어 디지털 계측제어기기는 미소한 전자기파장해에도 민감하게 반응하여 기기의 오동작을 일으킬 우려가 커지고 있다. 원자력발전소에서 발생하는 전자기파는 원자력발전소의 안전 및 출력에 관련된 디지털 계측제어시스템의 신호를 왜곡시켜 발전소의 중요 제어시스템에 오동작 신호를 제공할 수 있다. 미국 원자력발전소의 운전경험보고서에 따르면, Carolina 원전에서는 라디오 전자기파장해에 의해, First energy 원전에서는 무전기 전자기파장해에 의해, Rochester 원전에서는 용접기 전자기파장해에 의해, Greenville 원전에서는 자속에 의한 전자기파장해에 의해 발전소의 기기가 불시에 정지했다. 원자력발전소에서 계측제어시스템은 아날로그 계측제어시스템에서 경제성과 효율성이 우수한 디지털 계측제어시스템으로 설치되거나 교체되고 있으나, 디지털 계측제어시스템은 빠른 프로세싱과 낮은 문턱치 전압을 가진 프로세스 기반으로 인해 아날로그 계측제어시스템에 대비하여 전자기파 장해에 취약하다. 원자력발전소의 계측제어기기 및 시스템에 대한 국내외 전자기적합성(EMC) 평가는 기기가 발전소에 설치상태(Site-specific test)에서 검증시험을 하지 않고, 발전소에 설치되기 이전에 계측제어기기 및 시스템을 실험설비(Test facilities)에서 검증시험을 하고 있다. 실험설비에서의 전자기파장해 검증시험은 계측제어기기 및 시스템의 품질 관리하는데 효과적이고 경제적인 방법이지만, 계측제어기기 및 시스템은 원자력발전소에서 발생하는 조명, 릴레이 동작, 통신 장비, 스위칭 등 의도되지 않은 다양한 전자기파 발생원에 둘러싸여 있기 때문에, 설치상태의 전자기적합성 검증시험은 실험설비상태에서의 전자기적합성 검증시험과 차이가 존재한다. 본 연구에서는 첫째 원자력발전소에서, 안전 및 비안전 관련 계측제어기기에 대한 전도성 및 방사성 전자기파를 측정하여, 측정된 전자기파의 방출크기를 안전관련 계측제어기기의 플랜트 방출 한계치 기준으로 평가하였다. 또한, 전자기파 방출이 클 것으로 추정되는 특고압 변압기 지역의 코로나방전에서 발생하는 전자기파에 대한 계측제어기기의 여유도를 평가했다. 둘째 원자력발전소의 비안전관련 계측제어기기에 대한 전기장 방사성전자기파 내성에 대한 시험치를 제시했다. 안전관련 계측제어기기에서 전기장 방사성전자기파 내성시험은 필수요건이지만, 출력에 영향을 미치는 비안전 계측제어기기, 감시 및 지시로 사용되는 비안전관련 계측제어기기에서 전기장 방사성전자기파 내성시험은 발전소 운영자의 선택사항이다. 비안전관련 계측제어기기의 전기장 방사성전자기파의 내성 시험치는 별도의 내성 시험치가 없으며, 필요할 경우 안전관련 계측제어기기의 전기장 방사성전자기파 내성에 대한 시험치와 동일한 시험치를 사용하고 있다. 원자력발전소에 비안전관련 계측제어기기를 설치할 경우, 전자기파 발생원에서 수신 안테나까지 거리, 전자기파 발생원에서 계측제어기기까지 거리, 여유도를 고려한 비안전관련 계측제어기기의 전기장 방사성전자기파의 내성에 대한 시험치를 제시하였다.
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