KR101001943B1 - 방사성폐기물 최적 운반 경로 선택 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사성폐기물 최적 운반경로 선택 시스템에 관한 것이고, 구체적으로는 출발지와 목적지 사이의 경로를 구간화하여 안전성 및 경제성을 평가 인자로 하여 최적의 운반 경로를 도출해 내는 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 다른 방사성폐기물 최적 운반 경로 선택 시스템은 출발지 및 목적지를 선택 모듈; 운반 조건 데이터를 선택 모듈; 상기 출발지 및 목적지 사이에 구간의 조합으로 이루어진 한 개 또는 다수개의 경로를 산출하는 경로 설정 및 구간화 모듈; 상기 구간별로 안전성을 평가하는 구간별 안전성 평가 모듈; 안전성이 평가 구간의 안전한 경로를 조합하는 안전한 경로의 조합 모듈; 상기 경로의 조합에 대한 방사성폐기물 운반 경제성을 평가하는 경로의 경제성 평가 모듈; 상기 경로의 조합에 대하여 평가된 안전성 및 경제성을 비교하는 경로 비교 작업 모듈; 및 최적경로를 도출하는 최적 경로 선택 모듈을 포함한다.

방사성 폐기물, 안전성, 위험도, 평가

Description

방사성폐기물 최적 운반 경로 선택 시스템{System for selecting a route with the optimum condition}

본 발명은 방사성폐기물 최적 운반경로 선택 시스템에 관한 것이고, 구체적으로는 출발지와 목적지 사이의 경로를 구간화하고 안전성 및 경제성을 평가인자로 하여 최적의 운반 경로를 도출해 내는 시스템에 관한 것이다.

방사성폐기물 운반에 있어서 방사능에 의한 위험성 때문에 운반 안전성 확보는 운반 시 대전제가 된다. 안전성 확보를 위해서 관련 업무 종사자 모두가 안전수칙을 철저히 준수하고, 운반 시 수반되는 방사선 위해로부터 주민과 환경을 보호하여야 한다. 방사성폐기물 운반에서 주변에 미치는 영향 및 안전한 운반을 위하여 최적의 경로 선택이 가장 중요하다. 육로 운반시 운반로 주변의 주민에게 미치는 피해가 가장 적고 경제적인 경로를 선택하여야 하며, 해상운반의 경우 또한 사고발생 확률이 적은 경로를 정하여 안전 운반을 하여야 한다. 그리고 운반에 있어서 육로와 해상의 병행이 필요한 경우 적절한 경로를 지정하여 안전하고 효율적인 운반을 하는 것이 중요하다. 방사성폐기물 운반에서 가장 중요한 것은 집단 피폭선량을 가능한 낮게 유지하는 것이다. 국제원자력기구의 방사성물질 안전운반에 관한 안전성 평가 규정에 의하여, 운반 작업자, 경로 그리고 운반로 주변 거주 주민들에게 미칠 수 있는 운반에 의한 방사선적인 영향을 평가하는 안전성 평가가 운반 작업 전에 수행되어야 한다.

방사성폐기물 운반경로는 육로, 해상 그리고 항공경로가 될 수 있다. 육로는 도로와 철도운반으로 나누어질 수 있고, 간편하게 이용할 수 있지만 주민들이 거주하는 지역을 통과하여야 하므로 주민에게 미치는 방사선적인 영향이 다른 운반 수단에 비하여 크다. 그리고 해상운반은 많은 양의 방사성폐기물을 운반할 수 있고, 일반인이 접근하기 어려운 원전부지, 시설부지 및 해상에서 운반이 이루어지므로 운반으로 인한 일반 피폭선량은 비교적 작다. 그러나 해상운반의 경우라도 방사성폐기물 발생장부터 항만까지 그리고 항만에서 방사성폐기물 처분지까지의 육로운반 병행은 불가피하다. 운반 경로의 선택 시 운반 수단과 안전한 경로 및 경제성 평가가 선행되어야 한다. 방사성폐기물 운반 경로의 선택에 있어서 가장 중요한 것은 집단 피폭선량을 낮게 유지하는 것이다. 집단 피폭선량 평가를 위한 안전성 평가는 사고 시나리오 및 위험성을 평가하는 라드트란 코드, 포세이돈 코드, 마린라드 코드 및 인터트란 코드 등을 사용하여 평가될 수 있다.

그리고 최적의 운반 조건을 도출하기 위하여 수개의 안전한 경로를 선정할 수 있고 수개의 경로를 비교하여 경제적이고 효율적인 운반을 할 수 있는 경로를 선택하여야 한다.

본 발명의 최적경로 선택을 위한 경로 안전성 평가방법은 선출원된 특허출원번호 제2007-94030호의 "방사성폐기물 운반 안전성 평가 시스템"의 내용을 포함할 수 있다. 특허 출원번호 제2007-94030호는 방사능 누출율및 사고 통계 데이터를 통하여 위험성을 평가 및 산출하는 프로그램으로부터 위험성을 평가 및 분석하는 안전성 평가 시스템을 제안한다.

본 발명은 안전성 및 경제성이라는 평가 인자를 중심으로 방사성폐기물 운반 최적의 경로를 선택하는 방법을 제안한다.

본 발명은 방사성폐기물 운반에 있어서 방사성폐기물 발생장과 처분지 사이의 최적의 운반 경로를 제공하기 위하여 안전성을 평가하고 경제성을 평가하여 최적의 운반 경로를 선택할 수 있게 한다. 또한 실제 도로 및 해상 경로의 교통 통계자료를 활용하고 실제 운반의 데이터를 활용함으로써 개별적인 운반에 대하여 최적의 운반 경로를 제공할 수 있다.

본 발명의 적절한 실시 예에 따르면 방사성폐기물 최적 운반 경로 선택 시스템은 출발지 및 목적지를 선택하는 출발지 및 목적지 선택 모듈; 운반 조건 데이터를 선택하는 운반 조건 선택 모듈; 상기 출발지 및 목적지 사이에 구간의 조합으로 이루어진 한 개 또는 다수개의 경로를 산출하는 경로 설정 및 구간화 모듈; 상기 구간별로 안전성을 평가하는 구간별 안전성 평가 모듈; 안전성이 평가된 구간의 안전한 경로를 조합하는 안전한 경로의 조합 모듈; 상기 경로의 조합에 대한 방사성폐기물 운반 경제성을 평가하는 경로의 경제성 평가 모듈; 상기 경로의 조합에 대하여 평가된 안전성 및 경제성을 비교하는 경로 비교 작업 모듈; 및 최적경로를 도출하는 최적 경로 선택 모듈을 포함한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 운반 경제성은 안전성 평가의 결과 일정 기준을 만족하는 구간에 대해서만 평가된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 출발지 및 목적지 사이에 적 어도 하나의 경유지가 선택된다.

본 발명에 따른 방사성폐기물 최적 운반 경로 선택 시스템에 따르면 안전한 경로뿐 만이 아니라 경제적인 경로를 선택하여 최적의 운반을 할 수 있다는 이점을 가진다. 또한 실제 교통 통계자료를 활용하여 운반 전 최적의 운반 경로를 선택할 수 있고 실제 운반 정보를 데이터화하여 다음 운반시 경로 선택 데이터로 활용함으로써 더욱 적절한 경로를 선택할 수 있다는 장점이 있다. 이로 인하여 일반적인 안전하고 경제적으로 경로를 선택할 수 있고 실제 운반에 맞는 조건 데이터의 피드백에 의하여 효율적으로 경로를 선택할 수 있다.

방사성폐기물 최적경로 선택 시 운반 경로 주변에 미치는 피폭선량이 가능한 한 낮게 유지하는 것이 중요하다. 이와 같은 기준에 맞추어 선정된 경로 중에서 경제적이고 안전한 경로의 선택이 이루어져야 한다.

이하 도면을 참고하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하도록 한다.

도 1은 방사성폐기물 최적경로 선택 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 최적경로 선택 시스템은 중앙처리장치(115), 기초자료 입력모듈(10), 평가모듈(11), 경로설정 및 구간화 모듈(114), 최적경로 선택모듈(118) 및 데이터베이스(113)를 포함한다. 그리고 최적경로 선택 시스템은 안전한 경로의 조합 모듈(미도시) 및 경로 비교 작업 모듈(미도시)을 더 포함한다.

최적경로 선택 시스템은 운반 조건 사항을 입력 데이터로 하여 이를 바탕으로 운반 상황 및 조건에 따른 최적의 운반 경로를 도출하게 된다.

기초자료 입력모듈(10)은 출발지 및 목적지 선택 모듈(111) 및 운반조건 선택모듈(112)을 구비한다. 출발지 및 목적지 선택 모듈(111)은 출발지인 방사성폐기물 발생장과 목적지인 처분장을 검색 및 선정하는 프로그램으로써 수개의 방사성폐기물 발생장중에 운반을 실시할 발생장을 선정하고 운반 목적지인 처분장 위치를 선택한다.

운반 조건 선택 모듈(112)은 운반조건과 관련하여 운반 물질에 관한 사항, 포장 상태 등 운반 용기에 관한사항, 이격선량, 운반 수단 등을 설정하는 프로그램으로써 운반 물질 및 운반 양과 관련하여 운반 폐기물의 집단 피폭선량이 측정된다.

경로 설정 및 구간화 모듈(114)은 상기 선정된 출발지와 목적지 사이에서 육상, 해상 또는 육상과 해상의 조합으로 이루어진 경로를 설정하고 구간화 하는 프로그램이다. 경로는 구간화되어 수개의 조합으로 이루어 질 수 있다. 예를 들어 출발지와 목적지 사이에 적어도 하나의 경유지가 선정되고 그리고 각각의 경유지를 중심으로 경로가 구간화가 될 수 있다.

평가모듈(11)은 안전성 평가 유닛(116)과 경제성 평가 유닛(117)을 구비한다. 상기 설정된 구간별로 구간별 안전성 평가 유닛(116)에 의해 운반 시뮬레이션을 통한 안전성 평가를 한다. 안전성 평가 시에는 교통 통계자료 및 기상 자료 등을 활용할 수 있다. 교통 자료를 활용하여 원활한 운반이 이루어질 수 있는지 사고 발생률을 고려하여 안전성을 평가하게 된다. 또한 운반경로 주변의 주민에게 미칠 수 있는 집단 피폭선량을 평가하는데, 이 경우에는 운반 물질의 집단 피폭선량 및 주변 인구 밀도와 차폐 환경 요소가 고려된다. 안전한 운반을 위해서는 주민에게 미치는 영향이 최소화 되어야 하므로 인구밀도가 적은 곳이 더욱 유리할 것이다. 안전성 평가는 또한 선 출원된 특허 출원번호 제2007-94030호의 "방사성폐기물 운반 안전성 평가 시스템"에 기재된 바에 의할 수 있다. 선행 출원 발명은 사고 시나리오 및 위험성을 평가하는 라드트란 코드 및 인터트란 코드 등을 사용하여 여러 가지 상황에 따른 위험성 및 안전성 평가하는 방법을 제안한다.

안전성 평가 코드를 이용하여 안전성을 평가한 후 안전한 경로의 조합 모듈(미도시)에 의해 구간별로 안전한 경로를 중심으로 경로를 조합한다. 경로는 안전한 경로를 우선순위로 하여 조합이 된다. 그리고 안전하지 않은 경로의 경우라도 순서대로 모든 경로의 조합이 나오도록 한다.

상기 조합된 경로별로 경로의 경제성 평가 유닛(117)에 의해 경제성 평가를 수행한다. 경제성의 고려요소는 경제적 효율성과 시간적 효율성이 고려가 된다. 방사성폐기물의 운반에서 가장 중요한 요소는 안전이므로 안전성을 평가한 후 안전한 경로를 중심으로 경제성을 평가하여 안전성과 경제성이 균형을 이루는 경로를 선택할 필요가 있다.

경로 비교 작업 모듈(미도시)은 상기와 같이 평가된 안전성과 경제성을 바탕으로 조합된 경로별 비교 작업을 하는 프로그램이다. 이 경우 안전성과 경제성 모두를 고려하여 비교할 수 있으며, 어느 한쪽에 우위를 두고 비교할 수 있다.

최적 경로 선택 모듈(118)은 상기 비교 작업을 통하여 안전하고 경제적인 경로를 도출하는 프로그램이다. 이 경우 안전성은 집단 피폭선량이 방사성폐기물 운반 규제법에서 허용하는 선량률을 만족하는 경로를 선택하고, 이 경로 중에서 경제성을 비교하여 최적 경로를 선택한다.

도 2는 안전성 평가 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참고하면, 안전성 평가 방법은 운반 조건을 선정하는 단계(S21); 사고 발생 확률 통계자료 수집 단계(S22); 정상 운반 및 사고 여부를 나누는 단계(S23); 정상 운반 시 집단 피폭선량을 평가하는 단계(S24); 사고 시나리오를 도출하는 단계(S25); 방사능 누출 빈도를 산출하는 단계(S26); 방사능 누출율 산출하는 단계(S27); 및 위험성 및 안전성을 평가하는 단계(S28)를 포함한다.

더욱 자세히 살펴보면, 운반조건 선정 단계(S21)에서는 운반 물질 및 육로 해상 여부와 경로 등의 세부사항을 선정한다. 상기 설정된 경로에 대하여 사고 발생여부를 산출하는데(S22), 사고 발생여부는 일반 교통 통계자료를 활용하여 사고 빈출 여부 및 발생 확률을 산출한다. 상기 산출된 사고 발생 확률을 바탕으로 정상 운반과 사고 여부를 판단하는데(S23), 사고 발생 확률이 높은 곳은 정상 운반과 사고 시 집단 피폭선량을 모두 산출하게 된다. 정상 운반의 경우 일반 운반에 대한 운반 방사성 물질로부터의 집단 피폭선량을 산출한다(S24); 그리고 사고 발생 확률이 높은 곳에서 사고 시 집단 피폭선량을 산출하기 위하여 사고를 가정하고 사고 시나리오를 도출한다(S26). 상기 도출된 시나리오로부터 방사능 누출 빈도 및 방사능 누출율을 산출한다(S26,S27). 상기 평가된 정상 운반 시 집단 피폭선량과 사고 시 집단 피폭선량을 바탕으로 운반 위험성 및 안전성을 평가한다(S28). 안전성 평가에 있어서는 라드트란 코드 및 인터트란 코드를 사용할 수 있다. 라드트란 코드 또는 인터트란 코드는 방사성폐기물 운반에 따른 위험성을 평가하는 프로그램으로서 평가를 위한 여러 변수를 입력하면 위험도를 평가하는 프로그램이다. 상기 선정된 운반 조건 등이 평가를 위한 변수로 사용될 수 있고, 이를 바탕으로 구체적인 상황에 대한 위험성을 평가한다. 이에 대한 더욱 자세한 방법은 선출원된 특허출원번호 제2007-94030호의 "방사성폐기물 운반 안전성 평가 시스템"을 참고할 수 있다. 위험성 평가시 참고할 수 있는 통계 자료로 사고 통계 자료를 활용할 수 있다. 사고 통계 자료를 통하여 사고 상황 및 사고가 많은 구간 등의 정보를 활용하고 데이터를 추출하여 사고 원인 분석 작업을 행하게 된다. 위험성 평가 요소로서 사고 원인을 분석하여 사고 원인별로 악조건, 기상의 조건, 시간대별, 운반경로 사정의 기준 등으로 나눌 수 있다. 위험성 평가 인자를 통하여 선택된 경로 구간별로 안전성을 평가한다. 경로 및 시간대 그리고 주어진 위험 인자 조건에 맞추어 사고 가능성 및 안전성을 산출할 수 있다. 위험성 조건을 분류하고 처리하고 이를 데이터화하고 그리고 실제 운반 정보 및 운반 정보를 데이터화하여 실제 운반 시 위험성 평가에 있어서 더욱 정확한 위험성 및 안전성 평가를 할 수 있게 한다. 더욱 정확한 안전성 평가를 위하여 실제 운반에 있어서 사고 등의 상황이 있는 경우 사고 시 상황정보가 피드백 데이터로 활용될 수 있다. 피드백 되는 요소로는 예를 들면 사고 장소, 운반 경로 조건, 기상조건, 사고 발생정도 및 방사능 유출량 등의 정보가 될 수 있다.

경제성 평가는 안전성 평가를 전제로 한다. 예를 들어 만약 구간 별로 안전성을 평가한 결과 허용 기준 이상의 안정성 요건을 만족시키지 못하는 구간에 대하 여 경제성이 평가되지 않는다. 방사성폐기물은 안전성이 가장 우선적으로 고려되어야 하므로 경제성은 일단 허용된 안전 기준을 충족시킨 다음 평가될 수 있다.

도 3은 경제성 평가방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

경제성 평가는 경로에 따른 운반에 대한 경제성 평가이므로 운반 과정에서의 경제성을 평가하는 것이고, 다른 처리 작업의 경제성은 고려하지 않는다.

도 3을 참고하면, 경제성 평가는 운반 물질 및 수단 선정하는 과정(S31); 경로 선정과정(S32); 경로별 운영비용 산출 과정(S33); 경로별 소요시간 산출 과정(S34); 경제성 비교과정(S35); 및 결과도출과정(S36)을 포함한다.

운반 물질과 수량이 선정되고 운반 수단 에 따른 차량 및 선박의 규모를 선정한다(S31). 그리고 경제성이 평가될 경로를 선정한다(S32). 경로는 상기 설명한 바와 같이 출발지와 목적지가 정하여지면, 사이의 수개의 구간의 조합으로 이루어진 수개의 경로를 선정할 수 있다. 각각의 경로에 대한 경제성을 평가하기 위하여 일정한 경로를 정하여 경로에 따른 상기 방사성폐기물을 상기 운반 수단으로 운반 하는 경우의 운영비용을 산출한다(S33). 운영비용으로는 연료비, 잡유비, 타이어비 등 재료비와 운반에 필요한 작업자 수에 따른 인건비 등이 고려될 수 있다. 그리고 상기 경로로 운반하는 경우 소요시간을 산출한다(S34). 소요시간 산출에는 기본적으로 경로의 거리에 의존하지만, 도로 사정에 의한 요소도 고려된다. 통행 차량이 많은 곳은 상대적으로 소요시간이 길어질 것이고, 통행차량이 적은 곳은 소요시간이 단축 될 수 있다. 상기 산출된 수개의 경로에 대하여 운영비용과 소요시간에 대한 경제성을 산출한 뒤에 각 운반 경로별 경제성을 비교 평가한다(S35). 상기 비교 평가를 통하여 마지막으로 경제성 있는 경로를 도출하게 된다(S36).

이상 최적경로 선택하는 방법을 도면을 참고하여 자세히 설명하였다. 본 발명에 따른 최적 경로 선택방법은 구체적이고 개별적인 운반 경로에 대한 안전성 및 경제성 평가를 바탕으로 이루어진다. 안전성 평가 및 경제성 평가 자료는 데이터화하여 저장되고 운반시마다 자료로 활용 될 수 있다. 또한 이를 통하여 도출된 최적 경로로 방사성 폐기물 실제 운반을 통하여 경제성 및 안전성이 재평가 되고 다시 데이터화되어 활용될 수 있다. 이와같이 본 발명에 다른 최적경로 선택방법을 이용하면 방사성폐기물 운반전에 최적 경로를 여러 가지 데이터를 활용하여 효율적으로 선택하여 안전한 운반을 할 수 있게 하고 또한 실제 운반 자료를 다시 데이터 자료로 활용함으로써 더욱 최적의 운반 경로를 선택할 수 있도록 한다.

위에서 본 발명은 실시 예를 이용하여 상세하게 설명이 되었다. 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 제시된 실시 예에 대한 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 이러한 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않고 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다.

도 1의 방사성폐기물 최적경로 선택 방법 시스템을 도시한 도면이다.

도 2는 안전성 평가 방법을 도시한 것이다.

도 3은 경제성 평가 방법을 도시한 것이다.

Claims (3)

1. 방사성폐기물 최적 운반경로 선택 시스템에 있어서,

   중앙처리장치;

   출발지와 목적지 및 운반물질, 포장상태 및 운반수단을 포함하는 운반에 필요한 기초자료를 입력하기 위한 기초자료 입력모듈;

   두 지점을 연결하는 경로 및 구간이 저장된 데이터베이스; 및

   상기 입력한 자료를 기초로 안전성을 평가하기 위한 안전성 평가 유닛 및 경제성을 평가하기 위한 경제성 평가 유닛을 구비하는 평가모듈을 포함하고 상기에서 운반 최적 경로는 평가모듈의 평가 결과에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방사성폐기물 최적 운반경로 선택 시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 안전성과 경제성 중 어느 한 쪽에 우위를 두기 위해 상기 안전성 평가와 경제성 평가는 가중치를 가지는 것을 특징으로 하는 방사성폐기물 최적 운반경로 선택 시스템.

Images