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원전 사고를 대비한 장거리 대기 확산모델 개발
Development of Long-Range Atmospheric Dispersion Model against a Nuclear Accident 원문보기

방사선방어학회지 = Radiation protection : the journal of the Korean association for radiation protection, v.27 no.3, 2002년, pp.171 - 179  

서경석 (한국원자력 연구소 원자력환경연구팀) ,  김은한 (한국원자력 연구소 원자력환경연구팀) ,  한문희 (한국원자력 연구소 원자력환경연구팀)

초록
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대기 중으로 방출된 방사성물질의 이동 확산 현상을 이해하기 위하여 3차원 장거리 확산 모델이 개발되었다. 모델은 수평방향으로 방출점으로부터 수천 키로 미터의 거리까지 공기중 농도와 지표면 침적을 계산하도록 설계되었다. 수직 난류운동은 혼합층 내와 혼합층 위로 분리하도록 고려하였다. 시험계산은 동북 아시아권의 영역을 고려하였고, 방출점은 중국의 동쪽 지점을 가정하였다. 계산된 농도분포는 바람장에 의해 방출점의 남동방향을 향해 주로 이동되었다. 개발된 모델은 원전 사고시 방사선 피해를 추정하기 위하여 이용될 것이며, 모델은 장거리 야외확산실험의 자료를 이용하여 비교 검증 연구를 통하여 보완될 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The three-dimensional long-range dispersion model has been developed to understand the characteristics of the transport and diffusion of radioactive materials released into atmosphere. The model is designed to compute air concentration and ground deposition at distances up to some thousands of kilom...

주제어

#장거리 확신모델   #이동 확산   #혼합층   #방사선 피해  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 대기 중으로 방출된 오염물질의 장거리 이동·확산 평가를 위하여 장거리 대기 확산 수치모델을 개발하였다. 개발된 확산 모델은 3차원 Lagrangian 입자 추적 모델로 원전 사고를 대비하여 신속한 계산을 수행하여 주변 환경 및 국가에 미치는 방사선 영향을 정량적으로 평가할 수 있도록 구성되었다.
  • 본 연구에서는 동북 아시아권의 원전 사고를 대비한 장거리 확산모델 LADAS(Long-range Atmosplieric Dispersion Assessment System)를 개발하여, 동북 아시이권을 대상으로 시험계산을 수행하여 방사성 물질의 시·공간적 농도분포를 산정하였다.
  • 본 연구에서는 원전 사고 시 신속한 계산과 이에 따른 비상 대응책 수립을 위하여 입자(particle)를 방출하여 그 궤적을 추척함으로써 농도분포를 계산하는 Lagrangian 모델의 이론을 근간으로 하는 장거리 확산모델을 개발하였다. 이러한 Lagrangian 형태의 모델은 LAEA/WMO의 주관하에 ATMES (Atmospheric Transport Model Evaluation Study) 장거리 대기 확산연구[6]에 참여한 미국의 ARAC, 이태리의 APOLLO, 핀란드의 TRADOS, 영국의 NAME 및 일본의 WSPEEDI 등의 코드에서도 이용되고 있다.

가설 설정

  • 핵종은 Cs-137을 고려하여 Chernobyl사고와 유사한 104TBq을 방출시켰고 방출고도를 50m로 가정하였다. 방출은 1월 5일 0시에서 1월 6일 0시까지 24시간 방출된다고 가정하고 계산시간 간격 Δt를 10분으로 주어 총 4일간의 계산을 수행하였다. 이 기간 중에 입자는 5000개를 방출하였고, 수평 확산계수는 4.
  • 기상자료의 수직 격자는 1001, 1000, 975, 950, 925, 900, 875, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500 hPa의 총 15개로 설정하였다. 방출점은 북위 35.45° N 동경 120.93° E로 중국 동부의 Qinshan 원전사고를 가정하였다. 핵종은 Cs-137을 고려하여 Chernobyl사고와 유사한 104TBq을 방출시켰고 방출고도를 50m로 가정하였다.
  • 93° E로 중국 동부의 Qinshan 원전사고를 가정하였다. 핵종은 Cs-137을 고려하여 Chernobyl사고와 유사한 104TBq을 방출시켰고 방출고도를 50m로 가정하였다. 방출은 1월 5일 0시에서 1월 6일 0시까지 24시간 방출된다고 가정하고 계산시간 간격 Δt를 10분으로 주어 총 4일간의 계산을 수행하였다.
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참고문헌 (16)

  1. Lurmann, F.W., Lloyd, A.C. and Atkinson, R., 'A chemical mechanism for use in long-range transport/acid deposition computer modeling,' J. Geophy. Res., 91, 10905-10936(1986) 

    상세보기 crossref

  2. Peters, L.K., Berkowitz, C.M. and Carmichael, G.R, 'The current state and future direction of- Eulerian models in simulating the tropospheric chemistry and transport of trace species : a review,' Atmospheric Environ., 29, 189-222(1995) 

  3. Veerabhadra, R, Kotamarthi, Gregory, R and Carmichael, G.R., 'A modeling study of the long-range transport of Kosa using particle trajectory methods,' Tellus, 45B, 426-441(1993) 

  4. Lee, J.G., Kim, Y.H. and Kim, J.S., 'A case study of the yellow sand phenomenon observed over the Korean peninsula for 1-3 April 1993,' J. Atmospheric Res., 10(1), 51-73(1993) 

  5. Klug, W., Graziani, G., Grippa, G., Pierce, D. and Tassone, C, Evaluation of Long Range Atmospheric Transport Models using Environmental Radioactivity Data from the Chernobyl Accident, pp. 1-353, Elservier Applied Science, London and New York (1992) 

  6. Mosca, S., Bianconi, R, Bellasio, R., Graziani, G. and Klug, W., ATMESII- Evaluation of long-range dispersion models using data of the 1st ETEX release, pp.1-457, Joint Research Center(1998) 

  7. 한국원자력안전기술원, 원자력 안전성 확보를 위한 네트웍 구성 . 운영, 한국원자력안전기술원, KINS/AR-704(1999) 

  8. 한문희, 김은한, 서경석, 황원태, 최영길, 방사선 비상대응 기술개발, 한극원자력연구소, KAERI/RR-2034/99(2000) 

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  12. 정효상, 방사선 바상대응을 대비한 기상장 평가 기술 개발, 기상연구소, pp. 1-69(2000) 

  13. Anfossi, D., Sacchetti, D. and Catelli, ST., 'Development and sensitivity analysis of a Lagrangian particle model for long range dispersion,' Environmental Software, 10(4), 263-287(1995) 

  14. Gifford, F.A., 'Horizontal diffusion in the atmosphere: a Lagrangian-dynamical theory,' Atmospheric Environ, 16(3), 505-512(1982) 

  15. McMahon, T.A. and Denison, P.J., 'Empirical atmospheric deposition parameters,' Atmospheric Environ, 13, 571-585(1979) 

  16. European Commission, The European Tracer Experiment, Joint Rese. Center, EUR 18143 EN(1998) 

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