KR101198397B1 - 원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템 및 그 방법 - Google Patents

원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 원자력 발전소의 배열 조건 및 리스크감시 모델에 종속되지 않음으로써, 발전소의 구분 없이 모든 발전소에 대한 리스크를 평가할 수 있는 범용 리스크감시 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 확률론적 안전성 평가(Probabilistic Safety Assessment: PSA)(이하, 'PSA') 모델을 바탕으로 배열운전 방법을 고려하여 리스크감시 모델링하고 있는 리스크감시 모델링부; PSA 기본사건을 발전소 운전원이 사용하는 기능위치로 연계시켜주는 정보를 포함하고 있는 기능위치 매핑 데이터베이스부; 범용 리스크감시 시스템 개발을 위해 요구되는 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 저장하고 있는 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부; 및 출력 운전 중, 각 발전소 별로 리스크를 분석 평가하여, 사용자별로 제공하는 범용 리스크 분석부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템 및 그 방법{COMPATIBLE SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING RISK OF NUCLEAR POWER PLANT AT FULL POWER OPERATION}
본 발명은 원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자력 발전소의 출력운전 중 배열 운전에 따른 실시간 리스크를 평가 및 감시하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다,
확률론적 안전성평가(Probabilistic Safety Assessment: PSA)는 원자력발전소의 안전성을 종합적으로 평가하는 도구로써, 발전소의 전체적 운영 및 관리 최적화를 위한 안전성 지표의 도출에 사용되고 있다.
국내에서는 이를 바탕으로 정비규정 도입을 준비하고 있으며, 이를 위해 요구되는 출력운전 중 리스크감시 시스템은 정비 수행 전 정비에 따른 리스크 평가와 원전의 배열운전에 따른 실시간 리스크를 평가하고 최적 관리할 수 있게 해주는 기술이다.
기존 출력운전 중 리스크감시 시스템의 리스크감시 전산프로그램은, 발전소의 고유 배열운전 정보 및 리스크감시 모델을 기준으로 하드 코딩 방식으로 설계되었다. 따라서, 국내 출력운전 중 리스크감시 시스템은 11개의 리스크감시 모델과 11개의 리스크감시 전산프로그램으로 개발되어 발전소마다 서로 다른 시스템을 운영 중에 있다.
따라서, 신규 원자력 발전소에 대한 리스크감시 시스템 개발을 위해서도 기존의 방식대로 개발을 할 경우, 발전소마다 각각 리스크감시 전산프로그램을 개발을 해야하므로 개발에 소요되는 인력과 비용이 기존에 개발된 시스템과 거의 동등하게 발생되는 문제점이 있었다.
한편, 원자력 발전소의 데이터를 표준화하는 방법과 관련해서는, 한국공개특허 제10-2010-0006037호(이하, '선행문헌')에 일부 내용이 개시되어 있다.
선행문헌에 따른 원자력 발전소의 데이터 표준화방법은 그 공개공보에 기재된 바와 같이, 원자력발전소 신뢰도 데이터베이스를 이용하여 원자력발전소별로 상이한 기본데이터를 표준 분류코드를 사용하여 원자력발전소에 공통적인 데이터 수집, 분석 및 통계처리 할 수 있는 표준화방법을 제공함을 특징으로 하고 있다.
그러나, 확률론적 안전성평가를 이용하여 원자력 발전소의 범용 리스크를 감시하는 시스템은 아직까지 전무한 실정이다.
한국공개특허 제10-2010-0006037호(공개일: 2010.01.18, 발명의 명칭: 원자력발전소의 신뢰도 데이터를 생산하는 방법, 청구범위 제1항 내지 제8항).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 원자력 발전소의 배열 조건 및 리스크감시 모델에 종속되지 않음으로써, 발전소의 구분 없이 모든 발전소에 대한 리스크를 평가할 수 있는 범용 리스크감시 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 시스템에 관한 것으로서, 확률론적 안전성 평가(Probabilistic Safety Assessment: PSA)(이하, 'PSA') 모델을 바탕으로 배열운전 방법을 고려하여 리스크감시 모델을 개발하는 리스크감시 모델링부; PSA 기본사건을 발전소 운전원이 사용하는 기능위치로 연계시켜주는 정보를 포함하고 있는 기능위치 매핑 데이터베이스부; 범용 리스크감시 시스템 개발을 위해 요구되는 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 저장하고 있는 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부; 및 출력 운전 중, 각 발전소 별로 리스크를 분석 평가하여, 사용자별로 제공하는 범용 리스크 분석부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부는, 배열운전 대상기기의 표제를 나타내는 "SYSHEADER" 테이블; 배열운전 방법에 따른 조합을 설정하는 "SYSGROUP" 테이블 및 "SYSCONFIGRULE" 테이블; 기기의 운전상태에 따른 화면처리를 위한 "SYSCOLOR" 테이블; 및 대상기기가 고장이나 정비로 인해 이용불능 되는 정보 처리를 위한 "SYSTRAIN" 테이블; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 범용 리스크 분석부는, 외부로부터 입력신호를 수신할 경우, 운전자 단말기, 정비자 단말기, 관리자 단말기 중 어디로부터 입력된 입력신호인지 판단하는 입력신호 판단모듈; 운전자 단말기로부터 전송된 입력신호일 경우, 전송된 운전자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 배열 운전에 따른 실시간 리스크를 평가하여 제공하는 운전자 분석모듈; 정비자 단말기로부터 전송된 입력신호일 경우, 전송된 정비자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 정비계획에 따른 예비 리스크를 평가하는 정비자 분석모듈; 및 관리자 단말기로부터 전송된 입력신호일 경우, 전송된 관리자의 입력신호에 따라, 평가된 리스크의 이력을 관리하는 관리자 분석모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 범용 리스크 분석부는, 리스크감시 모델과 매핑 데이터베이스를 연계함으로써, 발전소의 구분 없이 다수개의 원자력 발전소를 추가할 수 있는 발전소 추가모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 방법에 관한 것으로서, (a) 범용 리스크 분석부가 외부로부터 입력신호를 수신하는 단계; (b) 상기 범용 리스크 분석부가 운전자 단말기, 정비자 단말기, 관리자 단말기 중 어디로부터 입력된 입력신호인지 판단하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 판단결과, 운전자 단말기로부터 전송된 입력신호일 경우, 상기 범용 리스크 분석부가 전송된 운전자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부의 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 배열 운전에 따른 실시간 리스크를 평가하여 제공하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 (d) 상기 (b) 단계의 판단결과, 정비자 단말기로부터 전송된 입력신호일 경우, 상기 범용 리스크 분석부가 전송된 정비자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부의 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 정비계획에 따른 예비 리스크를 평가하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 (e) 상기 (b) 단계의 판단결과, 관리자 단말기로부터 전송된 입력신호일 경우, 상기 범용 리스크 분석부가 전송된 관리자의 입력신호에 따라, 평가된 리스크의 이력을 관리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기존 출력운전 중 리스크감시 시스템은 발전소마다 리스크감시 전산프로그램을 별도로 개발해야 함에 따라 개발을 위한 인력, 비용 및 시간이 상대적으로 많이 소요되었고, 시스템 유지/관리 측면에서도 효율적이지 못했다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 차기 건설원전에 대한 리스크감시 시스템 개발 시 리스크감시 모델 및 매핑 DB의 개발만으로 출력운전 중 리스크감시가 가능하게 함으로써 전산프로그램 개발에 소요되는 비용 및 기간을 절약할 수 있으며, 전산프로그램 유지/관리에 소요되는 비용 및 인력도 절약해주는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템을 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 방법에 관한 전체 흐름도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템에 관하여 도 1 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 리스크감시 모델링부(100), 매핑 데이터베이스부(200), 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300) 및 범용 리스크 분석부(400)를 포함하여 이루어진다.
리스크감시 모델링부(100)는 확률론적 안전성 평가(Probabilistic Safety Assessment: PSA)(이하, 'PSA' 라고 함) 모델을 바탕으로 배열운전 방법을 고려하여 리스크감시 모델링하고 있다.
또한, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)는 PSA 기본사건을 발전소 운전원이 사용하는 기능위치로 매핑(연계)시켜주는 정보 등을 포함하고 있다.
또한, 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)는 범용 리스크감시 시스템 개발을 위해 요구되는 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 저장하고 있다.
구체적으로, 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)는 배열운전 대상기기의 표제를 나타내는 "SYSHEADER" 테이블(310), 배열운전 방법에 따른 조합을 설정하는 "SYSGROUP" 테이블 및 "SYSCONFIGRULE" 테이블(320), 기기의 운전상태에 따른 화면처리를 위한 "SYSCOLOR" 테이블(330) 및 대상기기가 고장이나 정비로 인해 이용불능 되는 정보 처리를 위한 "SYSTRAIN" 테이블(340)로 구성된다.
그리고, 범용 리스크 분석부(400)는 출력 운전 중, 각 발전소 별로 리스크를 분석 평가하여, 사용자별로 제공하는 기능을 수행하는 바, 입력신호 판단모듈(410), 운전자 분석모듈(420), 정비자 분석모듈(430) 및 관리자 분석모듈(440)을 포함하며, 전산프로그램으로 구현될 수 있다.
구체적으로, 입력신호 판단모듈(410)은 외부로부터 입력신호를 수신할 경우, 운전자 단말기(10), 정비자 단말기(20), 관리자 단말기(30) 중 어디로부터 입력된 입력신호인지 판단한다.
판단결과, 운전자 단말기(10)로부터 전송된 입력신호일 경우, 운전자 분석모듈(420)은 전송된 운전자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부(100)에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 배열 운전에 따른 실시간 리스크를 평가하여 제공한다.
판단결과, 정비자 단말기(20)로부터 전송된 입력신호일 경우, 정비자 분석모듈(430)은 전송된 정비자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부(100)에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 정비계획에 따른 예비 리스크를 평가한다.
판단결과, 관리자 단말기(30)로부터 전송된 입력신호일 경우, 관리자 분석모듈(440)은 전송된 관리자의 입력신호에 따라, 평가된 리스크의 이력을 관리한다.
한편, 본 발명에 따른 범용 리스크 분석부(400)는 발전소의 구분 없이 모든 발전소에 대한 리스크를 평가한다는 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 리스크감시 모델과 매핑 데이터베이스를 연계함으로써, 발전소의 구분 없이 다수개의 원자력 발전소를 추가할 수 있는 발전소 추가모듈(450)을 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 상술한 시스템을 이용한 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 방법에 관하여 도 2 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 는 본 발명에 따른 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 범용 리스크 분석부(400)의 입력신호 판단모듈(410)은 외부로부터 입력신호를 수신할 경우(S10), 운전자 단말기(10), 정비자 단말기(20), 관리자 단말기(30) 중 어디로부터 입력된 입력신호인지 판단한다(S20).
제S20 단계의 판단결과, 운전자 단말기(10)로부터 전송된 입력신호일 경우, 운전자 분석모듈(420)은 전송된 운전자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부(100)에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 배열 운전에 따른 실시간 리스크를 평가하여 제공한다(S30).
또한, 제S20 단계의 판단결과, 정비자 단말기(20)로부터 전송된 입력신호일 경우, 정비자 분석모듈(430)은 전송된 정비자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부(100)에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 정비계획에 따른 예비 리스크를 평가한다(S40).
그리고, 제S20 단계의 판단결과, 관리자 단말기(30)로부터 전송된 입력신호일 경우, 관리자 분석모듈(440)은 전송된 관리자의 입력신호에 따라, 평가된 리스크의 이력을 관리한다(S50).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
S: 원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템
100: 리스크감시 모델링부 200: 기능위치 매핑 데이터베이스부
300: 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부
400: 범용 리스크 분석부 410: 입력신호 판단모듈
420: 운전자 분석모듈 430: 정비자 분석모듈
440: 관리자 분석모듈 450: 발전소 추가모듈

Claims (7)

  1. 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 시스템에 있어서,
    확률론적 안전성 평가(Probabilistic Safety Assessment: PSA)(이하, 'PSA') 모델을 바탕으로 배열운전 방법을 고려하여 리스크감시 모델링하고 있는 리스크감시 모델링부(100);
    PSA 기본사건을 발전소 운전원이 사용하는 기능위치로 연계시켜주는 정보를 포함하고 있는 기능위치 매핑 데이터베이스부(200);
    범용 리스크감시 시스템 개발을 위해 요구되는 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 저장하고 있는 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300); 및
    출력 운전 중, 각 발전소 별로 리스크를 분석 평가하여, 사용자별로 제공하는 범용 리스크 분석부(400); 를 포함하되,
    상기 범용 리스크 분석부(400)는,
    외부로부터 입력신호를 수신할 경우, 운전자 단말기(10), 정비자 단말기(20), 관리자 단말기(30) 중 어디로부터 입력된 입력신호인지 판단하는 입력신호 판단모듈(410);
    운전자 단말기(10)로부터 전송된 입력신호일 경우, 전송된 운전자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부(100)에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 배열 운전에 따른 실시간 리스크를 평가하여 제공하는 운전자 분석모듈(420);
    정비자 단말기(20)로부터 전송된 입력신호일 경우, 전송된 정비자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부(100)에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 정비계획에 따른 예비 리스크를 평가하는 정비자 분석모듈(430); 및
    관리자 단말기(30)로부터 전송된 입력신호일 경우, 전송된 관리자의 입력신호에 따라, 평가된 리스크의 이력을 관리하는 관리자 분석모듈(440); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)는,
    배열운전 대상기기의 표제를 나타내는 "SYSHEADER" 테이블(310);
    배열운전 방법에 따른 조합을 설정하는 "SYSGROUP" 테이블 및 "SYSCONFIGRULE" 테이블(320);
    기기의 운전상태에 따른 화면처리를 위한 "SYSCOLOR" 테이블(330); 및
    대상기기가 고장이나 정비로 인해 이용불능 되는 정보 처리를 위한 "SYSTRAIN" 테이블(340); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 범용 리스크 분석부(400)는,
    리스크감시 모델과 매핑 데이터베이스를 연계함으로써, 발전소의 구분 없이 다수개의 원자력 발전소를 추가할 수 있는 발전소 추가모듈(450); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 시스템.
  5. 리스크감시 모델링부(100), 기능위치 매핑 데이터베이스부(200), 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300) 및 범용 리스크 분석부(400)를 포함하는 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 시스템을 이용한 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 방법에 있어서,
    (a) 범용 리스크 분석부(400)가 외부로부터 입력신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 범용 리스크 분석부(400)가 운전자 단말기(10), 정비자 단말기(20), 관리자 단말기(30) 중 어디로부터 입력된 입력신호인지 판단하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계의 판단결과, 운전자 단말기(10)로부터 전송된 입력신호일 경우, 상기 범용 리스크 분석부(400)가 전송된 운전자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부(100)에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 배열 운전에 따른 실시간 리스크를 평가하여 제공하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후에,
    (c') 상기 (b) 단계의 판단결과, 정비자 단말기(20)로부터 전송된 입력신호일 경우, 상기 범용 리스크 분석부(400)가 전송된 정비자의 입력신호에 따라, 상기 리스크감시 모델링부(100)에 모델링된 리스크감시 모델, 기능위치 매핑 데이터베이스부(200)에 저장된 기능위치 매핑 정보 및 배열화면 설계 매핑 데이터베이스부(300)에 저장된 배열화면 설계를 위한 테이블 정보를 이용하여, 정비계획에 따른 예비 리스크를 평가하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후에,
    (c'') 상기 (b) 단계의 판단결과, 관리자 단말기(30)로부터 전송된 입력신호일 경우, 상기 범용 리스크 분석부(400)가 전송된 관리자의 입력신호에 따라, 평가된 리스크의 이력을 관리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 출력 운전 중 범용 리스크감시 방법.
KR1020110069350A 2011-07-13 2011-07-13 원자력 발전소 출력운전 중 범용 리스크감시 시스템 및 그 방법 KR101198397B1 (ko)

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