[논문]고피폭 방사선작업 식별을 위한 DB 프로그램 개발 및 검증

손중권; 강기두; 김학수; 박경록; 김경덕; 김용민; 강창순; 조영호

문제 정의

본 논문에서는 개발한 반복성고피폭작업 식 별체계인 Percentile Rank Sum Method 및 그에 기초한 식별결과가 이론적으로 적절한 것인지의 여부를 검증하는 통계적 방법론에 대하여 검토하였다. 최종 결과인 작업별 순위합의 순위가 해당 작업을 대표할 수 있는지의 대표성 여부와 전체 도출 과정 및 결과가 타당한지의 여부를 검증할 필요가 있으므로 이에 초점을 맞추었으며, 이 두 가지 목적 에 부합되는 방법으로 비모수적 방법에 속하는 윌콕슨 부호순위 검정과 프리드만 검정을 선정하여 적합성을 평가하였다.
p>원전 작업종사자 방사선 피폭 저감을 위해서는 우선 고피폭을 유발하는 방사선작업들을 파악하여 적절한 설계개선, 피폭저감 기술들의 도입, 작업절차 개선 등이 필요하다. 본 연구에서는 작 업종사자 피폭선량 평가를 위한 데이터베이스 프로그램을 개발하였으며, 이를 위해 원전 현장에서 수행되는 모든 방사선작업들의 피폭관련 자료를 토대로 피폭선량 데이터베이스를 구축하였다. 여기에는 원전 정기보수 기간 중 작업현장에서 수행되는 방사선작업에 대한 모든 상세한 피폭관련 데이터들을 포함하고 있다.
그러나 실제로 이러한 대표 값들은 해당 방사선작업의 피폭자료들 전체를 대표하기에는 부족하며, 그 전체 분포를 고려하지 못한다는 단점을 내포하고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 피폭자료의 전체 분포를 고려하여 반복성 고피폭작업들을 파악해 내기 위한 방법론으로서 기존의 Point Dose Value Method를 보완할 수 있는 Percentile Rank Sum Method를 개발하였다. Percentile Rank Sum Method를 이용한 반복성 고피폭작업 도출은 3 단계로 구성되며, 추가로 결과 검증 단계를 거친다.

제안 방법

집단선량은 개인선량의 경우와는 달리 법적으로 제한된 규제치가 존재하는 것은 아니지만, ALARA 원칙에 준하여 원전 설계 단계에서 설계목표치를 설정하고 운전시 이 목표치를 준수하도록 하고 있다. 구축된 데이터베이스를 이용하여 26개의 주요작업에 대한 집단선량을 산출하였다. 집단선량 분석에 의하면 RCP 점검보수 작업, 핵연료교체 작업, S/G Nozzle Dam 작업, Val.
데이터베이스 프로그램을 이용하여 26개의 주요작업, 91개의 상세작업에 대해 작업자 집단선량을 평가하였다.
그러나 이 상세작업들 중에서 작업구분상으로는 존재하지만 실제로 작업은 이루어지지 않는 명목상의 작업들을 포함하여 집단선량 평가를 위한 충분한 데이터가 존재하지 않는 작업들이 12 개 있다. 이러한 작업들을 제외한 62개의 상세작업에 대해 작업자 집단선량을 평가하였다. 그 결과 62개의 상세작업에 대해 총 4334개의 집단선량 데이터를 확보하였다.
주요작업별 집단선량을 평가하여 상위 10 개의 고피폭작업을 도출하였다. RCP 점검보수 작업이 주요작업 중에서 집단선량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 선량율면에서는 그 크기 및 순위가 증기 발생기 작업들에 비해 상대적으로 높지 않으나 작업인원 및 작업횟수 면에서 각각 2 번째와 3 번째의 순위를 보이고 있어 그 고피폭의 원인이 작업에 투여된 인원이 많음과 다수의 작업빈도에 기인함을 알 수 있다.
본 논문에서는 개발한 반복성고피폭작업 식 별체계인 Percentile Rank Sum Method 및 그에 기초한 식별결과가 이론적으로 적절한 것인지의 여부를 검증하는 통계적 방법론에 대하여 검토하였다. 최종 결과인 작업별 순위합의 순위가 해당 작업을 대표할 수 있는지의 대표성 여부와 전체 도출 과정 및 결과가 타당한지의 여부를 검증할 필요가 있으므로 이에 초점을 맞추었으며, 이 두 가지 목적 에 부합되는 방법으로 비모수적 방법에 속하는 윌콕슨 부호순위 검정과 프리드만 검정을 선정하여 적합성을 평가하였다.

대상 데이터

이러한 작업들을 제외한 62개의 상세작업에 대해 작업자 집단선량을 평가하였다. 그 결과 62개의 상세작업에 대해 총 4334개의 집단선량 데이터를 확보하였다. 이 데이터를 기초로 Percentile Rank Sum Method를 이용하여 62개의 방사선작업에 대해 순위를 계산한 결과 Dam 설치, RCP 모터 작업, 원자로 결합, RCP TVCS 작업, 원자로 해체 등이 상위 5개였다.
본 연구에서는 작 업종사자 피폭선량 평가를 위한 데이터베이스 프로그램을 개발하였으며, 이를 위해 원전 현장에서 수행되는 모든 방사선작업들의 피폭관련 자료를 토대로 피폭선량 데이터베이스를 구축하였다. 여기에는 원전 정기보수 기간 중 작업현장에서 수행되는 방사선작업에 대한 모든 상세한 피폭관련 데이터들을 포함하고 있다.

성능/효과

집단선량 분석에 의하면 RCP 점검보수 작업, 핵연료교체 작업, S/G Nozzle Dam 작업, Val.,e류 점검보수 작업, S/G ECT 작업, S/G Manway 작업, 가동중검사, In-core 작업, S/G Lancing 작업, S/G Tube 관련 작업 등이 상위 10개 작업으로 평가되었다. 전체 집단선량 총합에서 이들 상위 10개 작업의 집단선량의 합이 차지하는 비중은 약 94%이며, 상위 5개 작업 과 상위 3개 작업이 차지 하는 비중은 각각 약 70%, 50%이다.
작업빈도 분석에 의하면 Val.,e류 점검보수 작업, 핵연료교체작업, RCP 점검보수 작업, 가동중 검사, S/G ECT 작업, In-core 작업, Snubber 점검보수 작업, S/G Lancing 작업, 기타펌프 점검보수 작업, Filter 관련작업 순으로 작업이 수행되었음을 알 수 있다. 그리고 이 순위는 앞에서 작업인원을 기준으로 조사한 순서와도 대체로 일치하고 있다.
주요작업별 집단선량을 평가하여 상위 10 개의 고피폭작업을 도출하였다. RCP 점검보수 작업이 주요작업 중에서 집단선량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 선량율면에서는 그 크기 및 순위가 증기 발생기 작업들에 비해 상대적으로 높지 않으나 작업인원 및 작업횟수 면에서 각각 2 번째와 3 번째의 순위를 보이고 있어 그 고피폭의 원인이 작업에 투여된 인원이 많음과 다수의 작업빈도에 기인함을 알 수 있다. 핵연료교체 작업도 비슷한 양상을 보이는데 역시 선량율은 높지 않으나 투입된 작업인원과 작업횟수의 정도가 역시 고피폭의 원인이 됨을 알 수가 있다.
이들 두 주요작업에 대해서는 작업인원과 작업횟수를 줄이는 방향으로 피폭저감 노력이 이루어져야, 함을 보여준다. 그리고 S/G Nozzle Dam 작업, S/G Manway 작업, S/G Tube 관련 작업 등은 전반적으로 선량율면에서 최상위로 랭크되어 있으나 상대적으로 작업인원이나 작업횟수의 수치 및 순위는 그에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 다시 말하면, 증기발생기와 관련된 상기 작업들의 고피폭 원인은 작업 구역의 고선량에 전적으로 기인함을 알 수 있다.
우선 주요작업들에 대하여 최대방사선량률이 높은 작업, 작업인원이 많은 작업, 작업빈도가 높은 작업, 그리고 집단선량이 높은 작업 순위를 도출하였다. 이러한 방법으로 순위가 높은 10개 작업을 분석한 결과 모든 S/G 관련 작업들이 선량율이 높은 작업들의 최상위에 있으며 나머지는 Filter 관련작업, 격납건물 누설시험, 핵연료교체작업, 제염세탁 작업, RCP 점검보수 작업, 가동중 검사, In-core 작업 등이 다음 순서를 차지하고 있다.
윌콕슨 부호순위 검정 결과에 따르면 74개의 상세작업중 4가지 작업의 순위합이 대표성을 갖지 못하는 것으로 나왔으며, 나머지 모든 작업들은 순위합이 대표성을 가질 수 있는 것으로 나타났다. 프리드만 검정에 의한 검정 결과 순위합의 크기 또는 순서로서 상세작업의 피폭저감 우선순위를 결 정하여도 문제점이 없음을 보여주었다.
그 결과 62개의 상세작업에 대해 총 4334개의 집단선량 데이터를 확보하였다. 이 데이터를 기초로 Percentile Rank Sum Method를 이용하여 62개의 방사선작업에 대해 순위를 계산한 결과 Dam 설치, RCP 모터 작업, 원자로 결합, RCP TVCS 작업, 원자로 해체 등이 상위 5개였다. 상세작업중 고피폭 상위 20 개 작업이 전체 작업자 피폭선량에서 이들 상위 20 개의 작업이 차지하는 비중은 약 70 % 이 상이다.
,e류 점검보수 작업, S/G ECT 작업, S/G Manway 작업, 가동중검사, In-core 작업, S/G Lancing 작업, S/G Tube 관련 작업 등이 상위 10개 작업으로 평가되었다. 전체 집단선량 총합에서 이들 상위 10개 작업의 집단선량의 합이 차지하는 비중은 약 94%이며, 상위 5개 작업 과 상위 3개 작업이 차지 하는 비중은 각각 약 70%, 50%이다.

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