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문제 정의
- 발전소 안전해석 시 적용되는 초기조건 및 경계조건을 포함하는 가정 사항에 의한 안전여유도 부분은 대상 입력 변수의 종류 및 범위, 그리고 보수적인 조건을 선정하는 방법에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 본 논문에서는 원자력 발전소 안전성평가를 위해 최적 코드와 보수적 안전해석 방법론을 사용하여 과도해석을 수행하는 경우 그 초기 조건이 되는 입력 변수들을 표본 추출을 통해 결정하는 방법을 연구하였다. 제시된 방법은 보수적 입력 조건을 완결성 높게 선정함으로써 보다 정확하게 안전여유도를 평가하는 기반이 될 수 있다.
- 가압기 압력을 변화시키는 것은 가압기 압력제어 프로그램에 포함된 전열기 출력 (Heater power), 살수 유량 (Spray flow), 또는 압력 설정치 등을 조정하여 가능하다. 본 연구에서는 가압기 비례전열기의 작동 설정치가 변화할 경우 요구되는 전열기 용량을 변화시키는 방법을 시도하였다. 전열기 용량과 설정치 사이의 비례식에 따라 요구되는 전열기 용량은 다음과 같이 계산된다.
- 간접적 표본 추출 방법을 이용하여 대상 입력 변수의 표본을 얻기 위해서는 일차적으로 대상 변수에 영향을 미치는 설계 인자 또는 설정치 변수들을 도출하여야 한다. 본 연구에서는 다양한 시도를 거쳐 지배적으로 영향을 미치는 단일 인자를 선정하는 방법을 채택하였다. 현재 OPR1000의 온도 제어 프로그램은 모든 출력 조건에서 동일한 노심입구 온도를 사용하므로 노심입구 온도는 대상 입력 변수에서 제외하고 기존 방법론에서 가장 보수적인 조건으로 선정되어 있는 입구 온도를 사용하였다.
- 이것은 많은 운전 변수들을 조정하고, 필요한 경우 설계 변수들도 변경해야 가능하므로 인력과 시간을 대량으로 투입해야 하는 한계를 가진다. 본 연구에서는 다양한 초기 조건을 얻을 수 있는 간접적 표본 추출 방법을 개발하였다. 이 방법은 대상 입력 변수에 지배적으로 영향을 미치는 설계 인자를 도출하여 이 인자의 허용 범위 내에서 무작위 추출하는 방법을 의미한다.
가설 설정
- 5의 가압기 수위 36∼54% 값을 얻을 수 있었다. 관련 설정치 계수는 균일(Uniform) 분포를 가지는 것으로 가정하였다. Fig.
- 더 큰 범위의 압력 변화를 위해서는 가압기 압력제어 논리, 또는 전열기의 열용량 등을 조정하여 얻을 수 있을 것으로 기대되나, 가압기 설계를 지 나치게 변경할 경우 과도 사고 시 발전소 거동에 큰 영향을 미치게 되므로 이러한 경우는 고려하지 않았다. 관련 설정치 계수는 정상분포(Normal distribution)를 가지는 것으로 가정하였다. 이 경우에도 독립적인 평가를 통하여 가압기 압력 제어 프로그램 설정치의 변화에 따라 얻어지는 원자로 냉각재 유량, 가압기 수위, 그리고 증기발생기 수위의 변화 정도를 확인하였다7).
- 이 때 Gamma 분포의 주요 인자는 α=2, β=3을 가정하였다.
- 1은 이 방법을 이용하여 복수기진공 상실사고 해석의 민감도 변수들에 대한 60회 무작위 표본 추출 결과를 보이고 있다. 표본 추출시 노심입구온도, 가압기 압력, 가압기 수위, 그리고 증기발생기 재고량은 Nominal 형태의 분포를 가정하였으며, 원자로 냉각재 유량은 균일 분포를 가정하였다.
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