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[국내논문] 원자력발전소 안전등급 계통 적용을 위한 디지털 상용기기 품질검증
Commercial Grade Item Dedication of Digital Devices for Safety-related System in Nuclear Power Plant 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.63 no.12, 2014년, pp.1637 - 1639  

홍영희 (Central Research Institute, Korea Hydro and Nuclear Power Company) ,  배병환 (Central Research Institute, Korea Hydro and Nuclear Power Company) ,  박재현 (Dept. of Information and Communication Engineering, Inha University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the past, the analog protection relays have been widely used for the safety-related systems in the nuclear power plants due to their stability and reliability. Meanwhile, as the high performance digital system has been developed, the digital systems have been adopted in the non-safety systems. Ho...

Keyword

#Commercial grade item dedication(CGID)   #Nuclear power plant   #Safety protection system  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문은 디지털 일반규격기기를 고도의 안정성과 신뢰성이 요구되는 원자력발전소 안전등급 전력계통에 적용함에 있어 필수적인 절차인 일반규격품 품질검증 절차를 설명하고 국내 가동중인 원자력 발전소에 적용된 디지털보호계전기에 대한 일반규격품 품질검증 사례를 기술한다.
  • 본 논문에서는 2013년도에 수행한 원자력발전소용 디지털보호계전기에 대한 일반규격기기 품질검증 사례를 제시한다. 품질검증 대상 디지털보호계전기는 원자력발전소 안전운전과 정지에 필요한 전원상실 시 원자로 보호와 제어계통에 필수전원을 공급하는 비상디젤발전기용 보호계전기이다.
  • 평가 시 주안점은 소프트웨어 생애전주기(Life cycle time)에 거쳐 표준에 준거한 관리가 이루어지고 있는지 여부와, 소프트웨어 V&V 수행 조직의 독립성 여부, 소프트웨어 형상관리의 완결성 등이다. 이와는 별도로 최근 대두되고 있는 사이버보안의 준수 여부의 확인을 통하여 탑재 소프트웨어의 위변조 가능성을 확인하였다.
  • 본 논문은 디지털기기의 일반규격기기의 국내 원자력발전소 안전계통에 적용을 위한 품질검증 절차를 소개하고 이를 운전중인 원자력발전소의 비상발전기용 디지털 보호계전기를 대상 적용한 실례를 제시 하였다. 본 논문에서 제시한 일반규격기기 품질검증 절차는 관련 국제 규정인 EPRI NP-5652, NP-106439, IEEE-7-4.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
디지털기기에 대한 인증 절차와 요건은 별도로 규정 되어 있는 이유는? 일반규격품에 대한 품질검증 절차에 관한 규정과 표준은 미국 원자력 규제기관인 EPRI 가이드라인 NP-5652에 근거가 마련되어있다[1]. 그러나 NP-5652는 모든 부품에 적용될 수 있는 일반적인 절차를 규정하고 있어, 전통적인 기계·전기·계측 부품에는 적용이 용이하나, 최신 디지털기기 특히 소프트웨어가 탑재된 지능형 디지털기기에 적용하기 위해서는 별도의 세부적인 절차가 요구된다. 따라서 디지털기기에 대한 인증 절차와 요건은 IEEE 7-4.
디지털기기의 성능특성이란 무엇인가? TR-106439에 따르면 기기평가 항목을 필수특성(Critical characteristics)에 따라 평가하도록 규정하고 있는데, 대표적인 필수특성으로 물리적 특성(Physical characteristics), 성능특성(Performance characteristics), 신뢰성 특성(Dependability characteristic)의 세 가지 특성을 제시하고 있다. 제시된 세가지 특성 중, 안전등급 계통에 사용되는 디지털기기의 성능특성의 경우 IEEE에서 정한 표준에 준거하여 설계되어야 하는데 이때 적용되는 표준이 IEEE 7-4.3.2 표준이다. 표준에 따르면 보호계통에 사용되는 디지털기기의 경우, 독립성, 단일고장배제원칙 등이 제시되고 있으며, 이와 같은 성능특성이 만족되는지를 품질검증과정에서 확인하여야 한다.
원자력발전소 전력계통 고장파급 방지와 기기 보호를 위해 쓰이는 것은? 원자력발전소 전력계통 고장파급 방지와 기기 보호를 위한 아날로그 방식과 고정배선방식(Static) 방식의 제어시스템이 널리 사용되어 왔으나 아날로그 제품의 단종과 최신 설비로의 개선 수요로 인하여 신뢰성과 성능이 입증된 디지털 제품으로의 교체 필요성이 대두되었다. 그러나 원자력발전소 안전등급계통에 적용되기 위해서 요구되는 안전등급기기에 대한 엄격한 요건에 비하여 상대적으로 협소한 시장규모로 인하여 원자력발전소 전력계통 보호에 특화된 디지털기기의 개발은 매우 제한적으로 이루어지고 있는 반면 원자력발전소 비안전등급제어계통에는 다양한 기능을 가진 고성능 디지털기기가 널리 채택되어 활용되고 있다.
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참고문헌 (9)

  1. EPRI NP-5652 : Guideline for the Utilization of Commercial Grade Items in Nuclear Safety Related Applications. 

  2. IEEE Std. 7-4.3.2 : IEEE Standard Criteria for Digital Computers in Safety Systems of Nuclear Power Generating Stations. 

  3. EPRI TR-106439 : Guideline on Evaluation and Acceptance of Commercial Grade Digital Equipment for Nuclear Safety Applications 

  4. Damir Mandic, "Usage of Commercial Grade Programmable Digital Systems in Safety Related Applications," Proceedings of International conference on Nuclear Option in Countries with Small and Medium Electricity Grids, pp.26-27, Dubrovnik, May 21-25, 2006. 

  5. Fink, R.T.; Betlack, J.O.; Torok, R.C., "Application of guidelines on digital I&C upgrades," IEEE Conference on Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, vol. 3, pp.1063-1067, Oct. 30 - Nov. 5, 1994. 

  6. Das, R.K.; Hajos, L.G., "Commercial grade item (CGI) dedication of generators for nuclear safety related applications," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol.8, no.1, pp.138-144, Mar. 1993. 

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  7. IEEE Std. 1012 : IEEE Standard for Software Verification and Validation 

  8. IEEEStd. 1074 : IEEE Standard for Developing Software Life Cycle Processes 

  9. NUREG/CR6421 : A Proposed Acceptance Process for Commercial Off-the-Shelf (COTS) Software in Reactor Applications 

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