초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
○ 동해에서 과거 발생했던 지진해일과 향후 발생 가능성이 높은 가상 지진 해일 자료를 이용하여 원자력발전소 부지(연구대상지역)에서 지진해일 수치해석을 수행하여 처오름 및 처내림높이를 계산하고 이를 통계적으로 분석하여 연구대상지역에 대해 확률론적으로 지진해일의 위험성을 평가하여 원자력발전소가 침수되고 냉각상실 되는 등 지진해일에 의해 일어날 수 있는 재난을 사전에 막음으로써 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있는 방안을 연구하는 과제임

◼ 전체 내용
○ 수치모형의 현

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
○ 동해에서 과거 발생했던 지진해일과 향후 발생 가능성이 높은 가상 지진 해일 자료를 이용하여 원자력발전소 부지(연구대상지역)에서 지진해일 수치해석을 수행하여 처오름 및 처내림높이를 계산하고 이를 통계적으로 분석하여 연구대상지역에 대해 확률론적으로 지진해일의 위험성을 평가하여 원자력발전소가 침수되고 냉각상실 되는 등 지진해일에 의해 일어날 수 있는 재난을 사전에 막음으로써 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있는 방안을 연구하는 과제임

◼ 전체 내용
○ 수치모형의 현장 적용성 검토를 위해 본 연구실에서 개발 및 보유한 HYCEL-NAMI와 HYCEL-RUNUP 모델을 결합하여 지진해일의 전파 및 처오름 과정을 동시에 모의하여 최대 처오름높이와 최대 처내림높이 계산
○ 동해에서 과거 발생했던 지진과 지진 공백역(seismic gap)에서 발생가능한 지진원을 조사한 후 파향선 추적기법(wave ray tracing technique)을 이용하여 원자력발전소 부지에서의 지진해일 에너지 집중 여부를 모의
○ 지진해일 수치모형을 이용하여 역사 및 가상 지진원에 대해 수치모의 한 후 지진해일자료 DB를 구축하고, 구축된 자료에 적합한 확률분포형 선정 및 위험도 평가를 위한 지진원, 지진강도 등과 처오름 및 처내림높이와의 관계 분석을 통한 확률분포모형 기반 예측모델 개발
○ 원자력발전소의 지진해일 안전성 및 사고관리계획서의 외부재해에 대한 안전성평가에 활용가능 하도록 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일재해도 평가지침(안) 개발

◼ 1단계[2020년-2021년]
❏ 목표
○ 지진해일 수치모형 및 확률분포모형 기반 예측모델 개발에 필요한 기초자료 구축을 위한 사전조사 및 연구지역 조사(2020년)
○ 지진해일 Branch별 수치모형실험 결과 DB 구축 및 통계 분석을 적용한 처오름 및 처내림높이 확률분포 추정(2021년)
❏ 내용
○ 수치모형 현장 적용성 검증
- 지진해일 수치모형 구축
- 수치모형 현장적용성 검토
○ 초기파형 연구기반 과거 발생 및 발생가능 지진원 조사
○ 과거 국내 지진해일 피해사례 조사를 통한 연구대상지역 검토
- 국내 지진해일 피해사례 조사
- 과거 국내 피해 지역과 파향선 추적기법 결과 비교를 통한 지진해일 위험성 검토
○ 파향선 추적기법
- 파향선 추적기법 결과 검토를 통한 지진원 선정
○ 확률론적 지진해일 재해도평가(Probabilistic Tsunami Hazard Analysis, PTHA) 수행을 위한 로직트리(Logic Tree) 기법 적용
○ 지진해일 처오름 및 처내림높이 수치모형실험 결과 DB 구축
- 총 1,107 branches
○ 계산된 처오름 및 처내림높이에 대한 확률분포 분석 및 추정
- 처오름 및 처내림높이 확률분포형 선정 결과

◼ 2단계[2022년]
❏ 목표
○ 지진해일 처오름 및 처내림높이 확률분포모형 기반 예측모델 개발 및 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가 지침(안) 개발
❏ 내용
○ 시나리오 작성을 위한 결합확률모형 개발 및 검증
- 다변량 Copula 기반 결합확률모형 구축 및 검증
- 지진해일 시나리오 산정 및 검증
○ 연구대상지역 PTHA 수행
- 확률론적 지진해일 위험도 평가 결과
○ 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가 지침(안) 개발
- 대상부지 주변에서의 지진해일에 대한 위험성 평가에 대한 절차 및 고려사항 제시

□ 연구개발성과
○ 안전기술보고서(N-STAR): 4건
○ 규제정책 제안: 1건(보고서 내 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가지침(안) 작성)
○ 국외전문학술지(SCIE) 논문: 2편
○ 학술발표회 논문: 5편
○ 인력양성: 석사 1명(기존 2명 중 1명은 2021년 박사과정 입학 대학원생으로 대체) 박사 1명(신규 추가),
○ 소프트웨어 등록: 2건
○ 관련기술 산업체 이전(지진해일 수치해석): 1건

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 본 과제에서 적용할 울진 원자력발전소 이외의 원자력발전소 부지의 지진해일 안전성 평가에 활용 가능
○ 지진해일 최대 처오름높이 자료는 원자력발전소 부지의 부지고를 결정하여 침수를 방지하는 데핵심적인 요소임
○ 지진해일 최대 처내림높이 자료는 원자력발전소 취수구조물의 취수 최저수심 결정에 활용함으로써 냉각수 취수문제로 인한 원자로 및 주요기기의 냉각상실을 방지할 수 있음
○ 제안된 평가기술을 적용한 지속적인 방재훈련을 통해 실제 지진해일 급습 시 발빠른 대처를 통해 후쿠시마와 같은 방사선 누출사고를 막을 수 있으며 원자력발전소 내의 안전을 기하고 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있음
○ 지진해일에 대한 원자력발전소의 안전에 관한 사회적 및 국민적 우려를 최소화할 수 있음

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발 목적 ... 5
• 2) 국ㆍ내외 연구개발 현황 ... 5
• 3) 연구개발의 필요성 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 10
• 1) 연구수행 결과 ... 10
• 2) 목표 달성 수준 ... 40
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 41
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 41
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 42
• 7. 기타 ... 43
• 8. 부록(정성적 연구결과) ... 45
• 끝페이지 ... 53