초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
(1) 연구 목적
• 이 연구는 이전 연구에서 개발한 “동아시아 방사성 물질 확산 예측 모델개발 (대기환경모델링센터, 2014)”을 이용하여 한반도의 각 원자력 발전소에 적용 가능한 맞춤형 방사성 물질 확산 모델을 개발 및 방사성 물질 배출량을 추정할 수 있는 방법론 개발을 하고자 한다.
(2) 방사성 물질 확산 모델 성능 검증 및 배출량 추정 방법론 개발
(3) 라그랑지안 입자확산 모델(LPDM)과 오일러리안 수송 모델(EDM-EA)을 이용한 각 원전에서 비상 대책을 수립할 수 있는

□ 연구의 목적 및 내용
(1) 연구 목적
• 이 연구는 이전 연구에서 개발한 “동아시아 방사성 물질 확산 예측 모델개발 (대기환경모델링센터, 2014)”을 이용하여 한반도의 각 원자력 발전소에 적용 가능한 맞춤형 방사성 물질 확산 모델을 개발 및 방사성 물질 배출량을 추정할 수 있는 방법론 개발을 하고자 한다.
(2) 방사성 물질 확산 모델 성능 검증 및 배출량 추정 방법론 개발
(3) 라그랑지안 입자확산 모델(LPDM)과 오일러리안 수송 모델(EDM-EA)을 이용한 각 원전에서 비상 대책을 수립할 수 있는 맞춤형 방사성 물질 확산 자료 생산
• 방사성 물질 배출원 (예 원자력발전소) 부근에서 더 정밀하게 확산 및 침착을 추정할 수 있는 라그랑지안 입자 확산 모델로 각 원전(영광, 울진, 월성, 고리, Weihai)에서 농도 및 침착량의 시․공간 분포 계산
• 오일러리안 장거리 확산 모델을 이용한 방사성 물질 장거리 수송, 침착 및 확산 분포 계산
(4) 모델 모의 자료를 이용하여 각 원전에서 비상사태에 대비할 수 있는 방사성 물질 확산 자료의 데이터베이스 구축

□ 연구개발성과
(1) 방사성 물질 확산 모델 성능 검증 및 배출량 추정 방법론 개발
• 원자력 발전소 부근의 지형은 일반적으로 복잡하기 때문에 LPDM (Lagrangian Particle Dispersion Model)는 특히 발전소 근처에서 모니터링된 농도를 사용하여 배출 플럭스를 추정하는데 더 유용
• 후쿠시마 원자력 발전소 사고 시 발전소 주변의 측정 농도를 입력자료로 하여 LPDM을 이용한 입자상 오염 물질인 ¹³⁷Cs의 배출량을 추정하는 방법론을 개발하고 성능평가를 실시
• 이 방법론은 발전소 주변의 샘플링 지점에서 모니터링 된 농도를 이용한 일회성 순방향 LPDM 시뮬레이션을 기반으로 하기 때문에 원전의 인벤토리 정보없이 배출량 추정이 가능함
(2) 방사성 물질 확산 모델을 이용한 각 원전별 맞춤형 방사성 물질 확산 자료생산
• 라그랑지안 입자확산 모델(LPDM)과 오일러리안 수송 모델(EDM-EA)을 이용한 한반도 지역의 영광, 울진, 월성, 고리 원자력 발전소와 중국 산중반도의 원전 건립 예정지인 Weihai 지점의 맞춤형 방사성 물질(입자상 ¹³⁷Cs, 기체상 ¹³¹I) 확산 자료 생산
• LPDM : 각 원자력 발전소를 중심으로 한반도 영역에서 1.5 km 해상도로 5일 연속 일분에 한 개씩 라그랑지안 입자를 배출하여 방사성 물질의 시간평균 농도와 시간 총 침착량을 한 달에 6개의 자료 set으로 구성된 72개 자료 set으로 데이터베이스를 생산, 기상장 자료로 UM-LDAPS 자료를 사용.
• EDM-EA : 동아시아 영역에서는 LPDM 결과 중 매달 최악의 사례를 선정하여, 그 결과를 25 km 해상도의 오일러리안 수송 모델의 입력 자료로 사용해서 5일간의 방사성 물질의 장거리 수송, 침착 및 확산을 모의하여 연간 12 set의 데이터베이스를 생산, 기상장 자료로 UM-GDAPS 자료를 사용
(3) 사고 시 비상대응을 위한 각 원전별 맞춤형 방사성 물질 확산 자료의 데이터베이스 구축
• 매 시간 평균 지표면 오염농도, 매 시간 평균 기주 총 농도, 매 시간 충침착량 등의 자료 생산
• 비상 대응 시 구축한 데이터베이스로부터 최적 자료 선택을 위한 모델의 최하층부터 3층의 48시간 시계열의 시간 평균 바람장 생산
(4) 비상대응 방사능 물질 확산 예측 시스템 플랫폼 구축
• 사고 날짜와 사고 지점의 하루 전 바람장 자료를 입력하여 상관관계를 통해 구축된 데이터베이스 중 가장 유사한 종관장을 가진 케이스를 선택 표출
• 이를 통해 유사 확산 농도장 케이스에 따라 대피 경로 결정을 위한 신속한 확산 경로 분석이 가능

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
• 우리나라 각 원자력 발전소에 적합한 비상대응 맞춤형 방사성 물질 확산 모델로 활용
• 불시의 원전 사고 시 배출되는 방사성 물질 배출량 추정에 활용
• 원전 사고 시 주변 상세 확산 및 침착량 산정에 활용
• 원자력 발전소 사고 시 비상대책 수립을 위한 신속한 의사결정에 도움을 주는 방사성 물질 확산 경로 파악 자료 플랫폼으로 이용
• 원자력 발전소 운영 시 제한 구역 설정에 활용
• 중국의 원자력 발전소 사고 시 우리나라에서의 비상대응 정책 수립에 활용
• 신 원전 건설 입지 조건 설정에 활용

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
(1) The purpose of this study is to develop a customized radioactive material diffusion model applicable to each nuclear power plant on the Korean peninsula and to develop a methodology for estimating radioactive material emissions using "Development of a radioactive substanc

□ Purpose & Contents
(1) The purpose of this study is to develop a customized radioactive material diffusion model applicable to each nuclear power plant on the Korean peninsula and to develop a methodology for estimating radioactive material emissions using "Development of a radioactive substance dispersion Model in East Asian (Atmosphere Environment Modeling Center, 2014)" in the previous study.
(2) This study is to achieve a site specific atmospheric dispersion and deposition Data base of radioactive materials for the emergency response at nuclear power plant sites.
(3) This study is to achieve a site specific atmospheric dispersion and deposition data base of radioactive materials with the use of the Lagrangian Particle Dispersion Model (LDPM) and the Eulerian transport model (ETM) for the emergency response at 4 nuclear power plant sites (Uljin, Woel-sung, Gori and Young-gwang) in Korea and one (Weihai) in China and to develop a model to estimate emission rates from a source with the monitored data in the vicinity of the power plant site.
(4) Development of Emergency Responsibility Prediction System

□ Results
(1) Development of Radionuclide dispersion model Performance Verification and Emission Estimation Methodology
• Developed a model to estimate the radionuclide emission rate from a power plant accident using the monitored concentrations around the power plant.
(2) The production of Site specific simulation data of radionuclide dispersion for the emergency response
• Archieved on Data base for the emergency response at each nuclear power plant and 72 data sets a year simulated by LPDM and 12 data sets a yearsimulated by EDM-EA.
(3) Database of customized radionuclide(particle phase(¹³⁷Cs) and gas phase(¹³¹I)) dispersion data for each nuclear power plant for emergency response
• Each data set includes 5-day consecutively simulated hourly mean near surface concentration, column integrated concentration and hourly total deposition of particle phase(¹³⁷Cs) and gas phase(¹³¹I) radionuclides.
(4) Development of Emergency Responsibility Prediction System platform
• Find the case with the most similar species director among the databases built by correlation by inputting the wind data of the day before theincident point.
• The archieved data base will be implemented for the emergency response of the nuclear power plant accident by providing information on affected areas, possible plume arrival times and possible dose levels to assist decision makers in taking actions to protect the public and the environment.

□ Expected Contribution
• Emergency measures on the Korean peninsula of nuclear power plants scattered over Korea
• Used in estimating emissions of radioactive substances emitted from the nuclear power plant accident
• Practical use of Site specific radionuclide dispersion DataBase
• Use in setting up restricted zone when operating nuclear power plant
• It is used to establish the emergency response policy in Korea in case of nuclear power plant accident in China
• Use in establishing the location conditions of new nuclear power plants

(source : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 10
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제1절 연구개발 목적 ... 12
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 12
• 제3절 연구개발 범위 ... 14
• 제4절 연구개발의 추진전략ㆍ방법 및 추진체계 ... 16
• 제2장 국내외 기술 개발 현황 ... 17
• 제1절 국내 현황 ... 17
• 제2절 국외 현황 ... 17
• 1. 국외 방사성 물질 확산 모델 현황 ... 17
• 2. 국외 재난 관리 대응 시스템 ... 18
• 제3장 연구 수행 내용 및 성과 ... 19
• 제1절 방사성 물질 확산 모델 성능 검증 및 배출량 추정 방법론 개발 ... 19
• 1. 방사성 물질 확산 모델 개요 ... 19
• 2. 라그랑지안 입자 확산 모델(LPDM) (대기환경모델링센터, 2014) ... 19
• 3. 오일러리안 확산 모델(EDM-EA) (대기환경모델링센터, 2014) ... 28
• 4. 후쿠시마 원전 사고 모의실험을 통한 라그랑지안 입자 확산 모델 성능 평가 및 배출량 추정 방법론 개발 ... 28
• 제2절 각 원전별 맞춤형 비상대응 방사성 물질 확산 데이터베이스 구축 ... 37
• 1. 각 원전별 맞춤형 비상대응 데이터베이스 구축 ... 37
• 2. 데이터베이스 구축 예시 ... 39
• 3. 비상대응 방사능 물질 확산 예측 시스템 모식도 ... 42
• 제3절 원자력 발전소 사고 시 비상대응을 위한 데이터베이스 활용 ... 43
• 1. Emergency preparedness for the accidental release of radionuclides from the Uljin Nuclear Power Plant in Korea ... 43
• 2. Model description ... 45
• 3. The worst synoptic case for the accidental release of radionuclide of 137Cs at the Uljin site ... 46
• 4. Emergency preparedness for a hypothetical accident at the Uljin power plant site ... 47
• 제4절 비상대응 방사능 물질 확산 예측 시스템 ... 62
• 제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 67
• 제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 70
• 제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 71
• 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 72
• 제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 73
• 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 74
• 제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 75
• 제11장 기타 사항 ... 77
• 제12장 참고 문헌 ... 78
• 끝페이지 ... 80