[논문]Influence Diagrams를 이용한 방사선 누출/피폭 최적화 방안평가

제무성

[국내논문] Influence Diagrams를 이용한 방사선 누출/피폭 최적화 방안평가 원문보기

제무성 (한성대학교 산업시스템공학부)

원자력 발전소의 중대사고는 비록 발생 확률은 매우 낮지만 사고 발생시 결말 효과가 크기 때문에 TMI 사고나 체르노빌 사고 이후 이에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있다. 방사성 물질이 일단 환경으로 방출된 이후에 인체 및 환경에 영향을 미치는 주요 변수로는 풍향, 풍속, 강수량, 대기안정도로 대표되는 기상 조건과 방사선원 및 방출 고도, 열 함량, 방출 시간 등과 같은 방사선원 방출 특성에 관한 여러 가지 많은 변수들을 고려하여야 한다.(중략)

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문제 정의

이것은 방사선 피폭 최적화 방안을 평 가할 때 고려하여야 할 여러가지 복잡하고 상호의존적인 현상 간에 관계를 쉽게 모사 할 수 있는 해석적인 Tool이다. 본 논문에서는 영향도(Influence Diagrams)를 이용하여 참조원전에 대한 중대사고 시에 방사선 피폭의 최적화 방안을 정량적으로 평가하는 체 계를 개발하였다.

제안 방법

방사선 원을 결정하고 평가하기 위하여 격납건물우회, 격납건물고 립 , 원자로용기에서 사고정지, 격납건물 a 파손, 격납건물 파손 시간 및 모드, 압력용기외부용융물 냉각여부, 살수계통 재순환여부 등의 요소들을 이용하여 방사선원 그룹과 최적화 방안을 평가하는 영향도(Influence Diagrams)# 그림 2와 같이 구성하였다. 이 영향도는 중대사고시 방사선 누출과 주민 피폭을 최소화시키기 위하여 감행될 수 있는 여러가지 최적화 방 안을 고려하였다.
본 논문에서는 영향도(Influence Diagrams)의 기본원리를 제시하고 그 실현성 (Feasibility) 올 검토하였으며, 아울러 그림 6에서 보는 바와 같이 격납건물우회 (CONBYPASS), 격납건물고립(CONISOLAT), 원자로용기에서 사고정지(MELTSTOP), 격납건물 a 파손(NO-ALPHA), 격납건물 파손 시간 및 모드(Time-CF & MODE-CF), 압력 용기 외부용융물 냉각여 부(EXVCOOL), 살수계통재순환여 부(NO-RECSP) factor를 기본 요소로 하는 영향도를 개발하여 방사선 누출 및 피폭 최적화 방안을 평가하는 체계를 제시 하였다. 본 연구를 통해서 제시한 최적화 방안평가방법은 민감도 및 불확실성 평가도 가능하며, 방사 선 피폭 최적화와 관련한 어떤 문제에도 적용 가능한 매우 유연한 평가체계 임을 보여주고 있다.
이 영향도는 중대사고시 방사선 누출과 주민 피폭을 최소화시키기 위하여 감행될 수 있는 여러가지 최적화 방 안을 고려하였다. 압력용기 외부에 인위적으로 물을 공급하는 공동범람방안(Cavity Flooding), 격납건물직접가열(DCH)이나 격납건물 a 파손 등을 예방하기 위한 1차측 감 압방안(Depressurization), 그리고 아무런 조치도 취하지 않는 방치(No Action)의 3가지 방안에 대한 영향도를 구성하여 그 후보 방안을 최적화하고자 하였다. 이때 Value Node의 각 값은 적절한 중대사고관련 전산코드를 사용하여 방사선원 항을 평가한 값을 입력으로 사용한다.

이론/모형

이 도 구는 방사선원 누출과 방사선 피폭과 관련하여 여러가지 요인이 복잡하게 연계되어 있을 때 최적화 방안을 해석적으로 모델링하고 평가할 수 있는 특징이 있다. 따라서 중대 사고시 방사선 피폭 최적화 방안을 도출하는데 분석자나 원전종사자(의사결정론자) 입 장에서 필요한 자료에 대하여 연관이 있는 노드들과 아크들을 추가 및 삭제하는데 용 이한 Influence Diagrams를 사용하여 효율적으로 방사선피폭 최적화 방안을 평가하는데 이용한다.
참조원전에 대하여 중대사고시 방사선 피폭의 최적화 방안을 체계적이고 정량적으로 평가하기 위하여 본 연구에서는 영향도(Influence Diagrams)를 사용하였다. 영향도 (Influence Diagrams)는 불확실한 데이터와 정보들 간의 조건적인 의존성을 표현하는 노드들과 조건적이고 정보적인 방향성을 가지는 아크들로 이루어진 연결망(Networks) 이다.

성능/효과

본 논문에서는 영향도(Influence Diagrams)의 기본원리를 제시하고 그 실현성 (Feasibility) 올 검토하였으며, 아울러 그림 6에서 보는 바와 같이 격납건물우회 (CONBYPASS), 격납건물고립(CONISOLAT), 원자로용기에서 사고정지(MELTSTOP), 격납건물 a 파손(NO-ALPHA), 격납건물 파손 시간 및 모드(Time-CF & MODE-CF), 압력 용기 외부용융물 냉각여 부(EXVCOOL), 살수계통재순환여 부(NO-RECSP) factor를 기본 요소로 하는 영향도를 개발하여 방사선 누출 및 피폭 최적화 방안을 평가하는 체계를 제시 하였다. 본 연구를 통해서 제시한 최적화 방안평가방법은 민감도 및 불확실성 평가도 가능하며, 방사 선 피폭 최적화와 관련한 어떤 문제에도 적용 가능한 매우 유연한 평가체계 임을 보여주고 있다.

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