KR101563665B1 - Core damage effect evaluation device and method for loss of large area at nuclear power plants - Google Patents

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Abstract

The present invention relate to core damage effect evaluation device and method for loss of a large area in a nuclear power plant. The device includes an information storage part which performs an event tree analysis to store a result generated when facilities can not be used; a range determining part which determines the range of the result generated when the facilities can not be used; and an information analysis part which evaluates damage to a core by using the result of the information storage part and the range determining part. According to the present invention, when the loss of a large area is generated in a nuclear power plant, damage to a core can be evaluated.

Description

원자력 발전소의 광역상실 사고 시 노심 손상 평가 장치 및 방법{CORE DAMAGE EFFECT EVALUATION DEVICE AND METHOD FOR LOSS OF LARGE AREA AT NUCLEAR POWER PLANTS}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a core damage evaluation apparatus and method for a nuclear power plant,

본 발명은 원자력 발전소의 노심 손상 평가 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 원자력 발전소가 광역상실 사고와 같은 비정상상태에 진입하는 경우 노심의 손상 여부를 평가하여 사고에 대응할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for evaluating a core damage of a nuclear power plant, and more particularly, to an apparatus and a method for evaluating whether a nuclear power plant is damaged, such as when a nuclear power plant enters an abnormal state such as a wide- .

원자력 발전소의 경우, 자연재해와 같이 공학적으로 예측하지 못했던 설계기준 이상의 사고(광역상실 사고)가 발생하면 발전소의 물리적 거동을 예측할 수 없다. 이 경우, 방사성 물질의 외부 누출을 원천적으로 방지하기 위해서는 원자로의 노심 손상 자체를 억제하는 것이 중요하다. 즉, 노심손상 방지 가능 여부를 즉시 판단하여 사고 수습 또는 결과 완화 전략과 대책을 수립하여야 한다.In the case of nuclear power plants, the physical behavior of the power plant can not be predicted if an accident (extreme loss accident) above the design standard, such as natural disasters, occurs. In this case, it is important to suppress the core damage of the reactor itself in order to prevent the leakage of the radioactive material. In other words, it is necessary to immediately determine whether core damage can be prevented and establish strategies and countermeasures to prevent accidents or to mitigate consequences.

1970년대 이후 국내외에서 원자력발전소의 노심손상 평가를 위하여 확률론적 안전성 평가(PSA : Probabilistic Safty Assessment) 방법이 보편적으로 사용되어 왔다. PSA란 시설물 등에서 발생할 수 있는 모든 사고를 대상으로 하여 그 발생 빈도와 발생시의 영향을 평가하여 그것들의 적산(積算)인 위험도가 어느 정도인지 안전성의 척도를 나타내는 방법이다. PSA 방법을 이용하여, 발전소의 안정적 운영에 영향을 끼치는 사건이 발생했을 경우에 기기의 고장 및 운전원의 조작 등으로 인하여 노심 손상에 이를 수 있는 모든 시나리오를 도출할 수 있다.Since the 1970s, Probabilistic Safty Assessment (PSA) has been widely used for core damage assessment of nuclear power plants at home and abroad. The PSA is a measure of safety to assess the frequency and occurrence of any accidents that may occur in facilities, and to assess the degree of risk associated with those accidents. The PSA method can be used to derive all scenarios that could lead to core damage due to equipment failure or operator manipulation in the event of an event affecting the stable operation of the plant.

종래 PSA 방법은 다양한 사고 원인을 체계적으로 분석하여 사고 결과가 노심 손상에 이르는지 여부를 확인할 수는 있으나, 주로 그 발생 확률의 정량적 평가에 사용되고 있으므로, 노심 손상 여부를 즉각적으로 판단할 수 없는 문제점이 있다. 또한 PSA 방법은 일상적인 발전소 운영과 관련된 사고에 대하여 분석을 수행하므로, 자연재해와 같은 공학적 설계 기준 이상의 사고 분석에 적용하기 힘든 문제점이 있다. The conventional PSA method can systematically analyze the cause of various accidents to ascertain whether or not the accident result is due to core damage, but it is mainly used for quantitative evaluation of the occurrence probability, and therefore there is a problem that the core damage can not be immediately determined . Also, the PSA method is problematic in that it can not be applied to accident analysis beyond engineering design criteria such as natural disasters because it analyzes the accident related to daily plant operation.

따라서 본 발명은 원자력 발전소에 광역상실의 사고가 발생한 경우, 노심의 손상 여부를 평가하는 것을 일 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 원자력 발전소에 광역상실의 사고가 발생한 경우, 노심 손상을 방지할 수 있는 대응 전략을 수립할 수 있도록 판단의 근거를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to evaluate whether or not a reactor core is damaged when an accident occurs in a nuclear power plant. It is another object of the present invention to provide a basis for judging so as to establish a countermeasure strategy to prevent core damage in the event of an accident involving a wide-area loss in a nuclear power plant.

본 발명은 발전소의 노심 손상을 평가하는 장치에 있어서, 사건수목(Event Tree Analysis)과정을 수행하여 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 정보를 저장하는 정보 저장부; 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위를 판단하는 범위 판단부; 및 상기 정보 저장부와 상기 범위 판단부의 정보를 이용하여 노심의 손상 여부를 평가하는 정보 분석부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for evaluating core damage of a power plant, comprising: an information storage unit for storing information on a result of the event tree analysis; A range judging unit for judging a range of a result generated when the facility is unavailable; And an information analyzing unit for evaluating whether the core is damaged by using the information stored in the information storage unit and the range determining unit.

또한, 본 발명은 발전소의 노심 손상을 평가하는 방법에 있어서, 사건수목(Event Tree Analysis)과정을 수행하여 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 정보를 저장하는 정보 저장 단계; 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위를 판단하는 범위 판단 단계; 및 상기 정보 저장부와 상기 범위 판단부의 정보를 이용하여 노심의 손상 여부를 평가하는 정보 분석 단계를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for evaluating a core damage of a power plant, comprising the steps of: storing information of a result of a facility failure by performing an event tree analysis process; A range determining step of determining a range of a result that occurs when the facility is unavailable; And an information analyzing step of evaluating whether the core is damaged by using the information stored in the information storage unit and the range determining unit.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 원자력 발전소에 광역상실의 사고가 발생한 경우, 노심의 손상 여부를 평가할 수 있는 이점이 있다. 또한, 원자력 발전소에 광역상실의 사고가 발생한 경우, 노심 손상을 방지할 수 있는 대응 전략을 수립할 수 있도록 판단의 근거를 제공하는 이점이 있다.
According to the present invention as described above, there is an advantage in that, when a nuclear power plant experiences a wide-area loss, damage to the core can be evaluated. In addition, there is an advantage in providing grounds for judging so that a countermeasure strategy to prevent core damage can be established in the event of an accident involving wide-area loss in a nuclear power plant.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 노심 손상 평가 장치를 나타낸다.1 shows a core damage evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the exemplary embodiments. Like reference numerals in the drawings denote members performing substantially the same function.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노심 손상 평가 장치를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 노심 손상 평가 장치는 사용자의 권한에 따라 시스템의 접근을 관리할 수 있는 서버 또는 워크스테이션으로 이루어진 사용자 관리부(10); 사건수목(Event Tree Analysis)과정을 수행하여 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과를 저장하는 정보 저장부(20); 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위를 판단하는 범위 판단부(30); 정보 저장부(20)와 범위 판단부(30)의 결과를 이용하여 노심의 손상 여부를 평가하는 정보 분석부(40); 및 사용자에게 평가 결과를 제공하는 결과 표시부(50)를 포함할 수 있다.1 shows a core damage evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the core damage assessment apparatus includes a user management unit 10 including a server or a workstation capable of managing access to a system according to a user's authority; An information storage unit (20) for storing an event tree analysis result and storing a result of the event tree analysis; A range judging unit 30 for judging a range of a result that occurs when the facility is unavailable; An information analyzer 40 for evaluating whether the core is damaged by using the results of the information storage unit 20 and the range determination unit 30; And a result display unit 50 for providing an evaluation result to the user.

정보 저장부(20)는 발전소의 건물, 건물 내의 격실에 관한 정보 및 격실 내의 발전 설비에 관한 정보가 기록된 데이터베이스, 기록된 정보를 모델링하는 프로세서 및 발전소 설비 각각의 이용불능 시 발생되는 모델링 결과를 기록하는 데이터베이스를 구비할 수 있다. The information storage unit 20 stores a database in which information about a building of a power plant, a compartment in the building, and information about power generation facilities in the compartment is recorded, a processor that models the recorded information, and a modeling result generated when the power plant facility is unavailable And a database for recording information.

정보 저장부(20)는 발전소 건물, 격실의 배치 정보, 발전 설비 및 설비의 위치 중 적어도 하나 이상의 정보를 데이터베이스에 저장한다. 이후, 정보 저장부(20)는 저장된 정보를 이용하여 논리적 모델링 기법의 일종인 사건수목 과정(Event Tree Analysis)을 수행한다. The information storage unit 20 stores at least one or more pieces of information of the plant building, the placement information of the compartment, the location of the power generation facility, and the facility in the database. Thereafter, the information storage unit 20 performs an event tree analysis, which is a kind of logical modeling technique, using the stored information.

정보 저장부(20)는 저장된 정보의 사건수목 과정을 수행한 결과 시설물의 이용불능을 발생시키는 가능성 및 발전소의 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 정보를 도출할 수 있다. The information storage unit 20 can derive information about the possibility of incapacity of the facility and the result of the incapability of the facilities of the power plant as a result of performing the event tree process of the stored information.

범위 판단부(30)는 정보 저장부(20)의 결과에 가중치를 적용하여 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위를 판단할 수 있다. 본 실시예로, 특정 발전소 설비가 주변의 설비와 연관되는 경우, 특정 발전소 설비의 이용불능 시 화재 및 폭발의 위험성이 있는 경우, 특정 발전소 설비의 이용불능 시 방사능 누출의 위험이 있는 경우 등은 모두 높은 가중치를 적용할 수 있다. 적용된 가중치를 고려하여 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위는 발전소 건물 내의 격실, 발전소 건물 또는 발전소의 인근 지역까지로 판단될 수 있다.The range determination unit 30 can determine a range of results that are generated when the facility is unavailable by applying a weight to the result of the information storage unit 20. [ In this embodiment, when a particular power plant facility is associated with nearby facilities, when there is a risk of fire and explosion when a specific power plant facility is unavailable, or when there is a risk of radioactive leakage when a particular plant facility is unavailable Higher weights can be applied. Considering the applied weights, the range of results that can occur when the facility is unavailable can be judged to be a compartment within the power plant building, a power plant building, or a nearby area of the power plant.

정보 분석부(40)는 정보 저장부(20) 및 범위 판단부(30)의 정보를 이용하여, 이용불능 시설물의 정보를 조합하는 제1 모듈(401); 시설물의 파손에 따른 노심의 손상 여부를 평가하는 제2 모듈(402); 인근 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과로 노심의 손상 여부를 평가하는 제3 모듈(403); 노심 손상으로 평가될 경우, 안전 정지 성공경로 목록을 제공하는 제4 모듈(404)을 포함할 수 있다. The information analyzing unit 40 includes a first module 401 for combining the information on the unavailable facilities using the information stored in the information storing unit 20 and the range determining unit 30; A second module (402) for evaluating whether the core is damaged due to the breakage of the facility; A third module (403) for evaluating whether the core is damaged as a result of the inability to use nearby facilities; And a fourth module 404, which, when evaluated as core damage, provides a list of safety shutdown success paths.

제1 모듈(401)은 정보 저장부(20)에 기록된 발전소 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과와 범위 판단부(30)에서 판단한 발전소 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위를 통해 추가적으로 이용불능 상태가 발생되는 시설물을 판단한다. The first module 401 is further provided with a result of the inability to use the power plant facility recorded in the information storage unit 20 and the range of the result of the power plant facility determined by the range determination unit 30, Determine the facility where the condition occurs.

본 실시예로, 정보 저장부(20)는 노심을 냉각하는 냉각기의 이용불능 시 노심이 이용불능에 이르는 것을 논리적 결과를 통해 도출할 수 있다. 도출된 결과는 범위 판단부(30)를 통해서 냉각기에 연관된 주변 설비들을 고려하여 가중치가 적용되며, 제1 모듈(401)은 상술한 정보들을 종합하여 냉각기의 이용불능 시 노심의 손상 외에 주변 발전기의 과열에 따른 이용불능을 추가적으로 도출할 수 있다. In the present embodiment, the information storage unit 20 can derive from the logical result that the core is unavailable when the cooler for cooling the core is not available. The derived result is weighted in consideration of the peripheral equipment related to the cooler through the range determination unit 30. The first module 401 synthesizes the above information so that it is possible to reduce the damage of the core generator The inability to use due to overheating can be additionally derived.

제2 모듈(402)은 지금까지 이용불능 상태가 된 시설물의 정보를 토대로 현재 노심의 손상 여부를 판단한다. 본 실시예로, 제2 모듈(402)은 광역상실 사고가 발생한 경우 노심의 손상 여부를 판단하는 기능을 한다. The second module 402 determines whether the current core is damaged based on the information of the facilities that have been in the unavailable state until now. In this embodiment, the second module 402 functions to determine whether the core is damaged when a wide-loss fault occurs.

제3 모듈(403)은 제1 모듈(402)에서 판단된 추가적인 이용불능 시설물에 의한 노심의 손상 가능성을 판단한다. 본 실시예로, 냉각기의 배선이 이용불능으로 판단되는 경우, 제1 모듈(402)을 통해 노심을 냉각하는 냉각기의 이용불능을 도출할 수 있다. 제3 모듈(403)은 냉각기의 이용불능 정보를 토대로 노심의 과열에 이르는 시간 및 확률을 도출할 수 있다.The third module 403 determines the possibility of corruption of the core by the additional unavailable facilities determined by the first module 402. [ In this embodiment, when it is determined that the wiring of the cooler is unavailable, the inability to use the cooler for cooling the core through the first module 402 can be derived. The third module 403 can derive the time and probability of overheating of the core based on the unavailability information of the cooler.

제4 모듈(404)은 현재 이용 가능한 시설물의 정보를 제시하고, 노심의 손상 억제 및 정지를 위한 성공경로 목록을 제시한다. 본 실시예로, 위의 예시에서 노심과 관계없는 냉각기가 이용 가능하다고 판단된 경우, 제4 모듈(404)은 노심의 과열을 방지하기 위해 이용 가능한 냉각기를 노심과 연결하도록 성공경로 목록을 제시할 수 있다. The fourth module 404 presents information on currently available facilities and presents a list of successful paths for restraining and stopping damage to the core. In this example, if it is determined in the above example that a core-free cooler is available, the fourth module 404 presents a list of success paths to connect the available cooler with the core to prevent overheating of the core .

본 발명의 다른 실시예에 따른 발전소의 노심 손상을 평가하는 방법은, 사건수목(Event Tree Analysis)과정을 수행하여 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과를 저장하는 정보 저장 단계; 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위를 판단하는 범위 판단 단계; 및 정보 저장 단계와 범위 판단 단계의 정보를 이용하여 노심의 손상 여부를 평가하는 정보 분석 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of evaluating a core damage of a power plant, the method comprising: an information storage step of storing an outcome of a facility failure by performing an event tree analysis; A range determining step of determining a range of a result that occurs when the facility is unavailable; And an information analysis step of evaluating whether or not the core is damaged by using information of the information storage step and the range determination step.

정보 분석 단계는 정보 저장 단계 및 상기 범위 판단 단계의 정보를 이용하여, 이용불능 시설물의 정보를 조합하는 제1 과정; 시설물의 파손에 따른 노심 손상 여부를 평가하는 제2 과정; 인근 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과로 노심 손상 여부를 평가하는 제3 과정을 포함할 수 있다. The information analysis step may include a first step of combining the information of the unavailable facilities using information of the information storage step and the range determination step; A second step of evaluating whether the core is damaged due to the breakage of the facility; And a third step of assessing whether the core damage is caused as a result of the inability to use the nearby facilities.

정보 저장 단계는 정보 저장부(20)에서 수행되는 과정을 의미하고, 범위 판단 단계는 범위 판단부(30)에서 수행되는 과정을 의미한다. 정보 분석 단계는 정보 분석부(40)에서 수행되는 과정을 의미한다. The information storage step refers to a process performed in the information storage unit 20, and the range determination step refers to a process performed in the range determination unit 30. [ The information analysis step refers to a process performed by the information analysis unit 40.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by all changes or modifications derived from the scope of the appended claims and equivalents of the claims.

10: 사용자 관리부 20: 정보 저장부
30: 범위 판단부 40: 정보 분석부
401: 제1 모듈 402: 제2 모듈
403: 제3 모듈 404: 제4 모듈
50: 결과표시부10: user management unit 20: information storage unit
30: Range determination unit 40: Information analysis unit
401: first module 402: second module
403: third module 404: fourth module
50: Result display part

Claims (7)

발전소의 노심 손상을 평가하는 장치에 있어서,
사건수목(Event Tree Analysis)과정을 수행하여 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과를 저장하는 정보 저장부;
시설물의 이용불능시 발생되는 결과의 범위를 판단하는 범위 판단부; 및
상기 정보 저장부와 상기 범위 판단부의 결과를 이용하여 노심의 손상 여부를 평가하는 정보 분석부를 포함하고,
상기 정보 저장부는,
발전소 건물, 격실의 배치 정보, 발전 설비 및 설비의 위치 중 적어도 하나 이상의 정보를 이용하여 사건수목 과정을 수행하며,
상기 정보 분석부는,
상기 정보 저장부 및 상기 범위 판단부의 결과를 이용하여,
이용불능 시설물의 정보를 조합하는 제1 모듈;
상기 시설물의 파손에 따른 노심 손상 여부를 평가하는 제2 모듈;
인근 시설물의 이용불능시 발생되는 결과로 노심의 손상 여부를 평가하는 제3 모듈; 및
상기 제3 모듈에서 노심 손상으로 평가될 경우, 안전 정지 성공경로 목록을 제공하는 제4 모듈을 포함하고,
상기 제1 모듈은,
상기 정보 저장부에 기록된 발전소 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과와 상기 범위 판단부에서 판단한 발전소 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위를 통해 추가적으로 이용불능 상태가 발생되는 시설물을 판단하는 것을 특징으로 하는 노심 손상 평가 장치.
An apparatus for evaluating core damage of a power plant,
An information storage unit for storing an event tree analysis result to store a result generated when the facility is unavailable;
A range judging unit for judging a range of a result generated when the facility is unavailable; And
And an information analyzer for evaluating whether the core is damaged by using the results of the information storage unit and the range determination unit,
The information storage unit stores,
The event tree process is performed using at least one of the information of the plant building, the arrangement information of the compartment, the location of the power generation facility, and the facility,
The information analyzing unit,
Using the results of the information storage unit and the range determination unit,
A first module for combining the information of the unavailable facilities;
A second module for evaluating whether the core is damaged due to the breakage of the facility;
A third module for assessing whether the core is damaged as a result of the inability to use nearby facilities; And
And a fourth module for providing a safe stop success path list when it is evaluated as core damage in the third module,
The first module includes:
A facility in which an unavailability state is additionally determined is determined based on a result generated when the facility facility recorded in the information storage unit is unavailable and a result range generated when the facility facility determined by the range determination unit is unavailable, Core damage assessment device.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 범위 판단부는 상기 정보 저장부의 결과에 가중치를 적용하여 시설물의 이용불능 시 발생되는 결과의 범위를 판단하는 것을 특징으로 하는 노심 손상 평가 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the range determination unit determines a range of a result that occurs when the facility is unavailable by applying a weight to the result of the information storage unit.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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