KR101594418B1 - Psa quantification system and method for the combined external hazards - Google Patents

Psa quantification system and method for the combined external hazards Download PDF

Info

Publication number
KR101594418B1
KR101594418B1 KR1020140113905A KR20140113905A KR101594418B1 KR 101594418 B1 KR101594418 B1 KR 101594418B1 KR 1020140113905 A KR1020140113905 A KR 1020140113905A KR 20140113905 A KR20140113905 A KR 20140113905A KR 101594418 B1 KR101594418 B1 KR 101594418B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
external event
psa
initial
composite
event
Prior art date
Application number
KR1020140113905A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
양준언
Original Assignee
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020140113905A priority Critical patent/KR101594418B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101594418B1 publication Critical patent/KR101594418B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00—Control of nuclear power plant
    • G21D3/04—Safety arrangements
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

The present invention relates to a system and a method for quantification of combined external event probabilistic safety assessment (PSA). The system for quantification of combined external event PSA comprises: an initial external event PSA model generation part; a combined event PSA module generation part; and a core damage frequency calculation part. The initial external event PSA model generation part generates an initial external event PSA model where a peak event is damage to a core, caused by an initial external event generated in a target power plant including a plurality of compartments. The combined external event PSA module generation part reflects a combined phenomenon generation probability of each compartment, generated by a combined external event induced by the initial external event, and a device usage incapability probability generated in each compartment into the initial external event PSA model to generate a combined external event PSA module. The core damage frequency calculation part calculates a minimum cut set based on the combined external event PSA model to calculate a core damage frequency value from the combined external event.

Description

복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템 및 방법{PSA QUANTIFICATION SYSTEM AND METHOD FOR THE COMBINED EXTERNAL HAZARDS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and a method for quantifying a composite external event PSA,

본 발명은 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for quantifying composite outer event PSAs.

원자력발전소는 과거 반세기 동안 주요 산업국가에서 중요한 에너지원으로 자리 매김 하였으며, 2013년 말 현재 우리나라에서도 23기의 원자력발전소가 건설되어 운전되고 있으며 전체 발전량의 30% 이상을 담당하고 있다. 이처럼 원자력발전소의 증가와 함께 원자력안전(nuclear safety)에 대한 관심과 중요성도 더욱 커지고 있다.Nuclear power plants have become important energy sources in major industrial countries for the past half century, and as of the end of 2013, 23 nuclear power plants have been built and operated in Korea and account for more than 30% of the total power generation. As the number of nuclear power plants increases, the interest and importance of nuclear safety is also increasing.

상기 원자력안전은 원자력설비에서 발생하는 방사선(radioactive rays)으로부터 개인 및 공중과 환경을 보호하는 것을 의미한다. 이러한 원자력안전의 평가 수단 중 하나로는 확률론적 안전성평가(PSA: Probabilistic Safety Assessment) 방법이 있다.The nuclear safety means protecting individuals, the public and the environment from radioactive rays generated from nuclear facilities. One of the means of evaluating nuclear safety is Probabilistic Safety Assessment (PSA).

상기 PSA는 공중의 보건과 안전을 해칠 가능성이 있는 원전의 잠재적 사건을 도출하고, 각 사건의 발생 빈도 및 사건의 영향을 평가하는 체계적인 분석 작업으로, 최종적으로는 원자력시설의 리스크(risk)를 계산하여 발전소 계통 및 기기의 이용 불능 발생 등의 사고로 인한 원전 설비의 취약점을 평가하는 것이다.The PSA is a systematic analysis that identifies the potential events of nuclear power plants that could harm public health and safety, and assesses the frequency and incidence of each event. Finally, it calculates the risk of nuclear facilities To evaluate the vulnerability of the nuclear power plant due to accidents such as the generation of power plants and the incapacity of equipment.

이러한 PSA를 사용한 원자력안전에 대해 특허문헌의 기술이 제안되어 있고, 이 문헌에는 원자로 정지를 유발시키는 지진, 화재 또는 침수 등의 외부사건에 대해서 구역별로 관리되는 특정 방, 사건 발생 빈도, 초기사건, 외부사건 발생시 손상될 수 있는 기기 및 관련 케이블 등의 입력 자료를 포함하는 매핑(Mapping) 테이블을 생성하고, 이를 바탕으로 각 정점사건에 대해 외부사건 PSA에 따라 작성된 고장수목을 사용하여 노심 손상 빈도 값을 산출하는 정량화를 일괄적으로 수행함으로써, 구역별 별도 계산에 따른 정량화 방법에 비해 데이터 처리 및 정량화 과정을 단순화하여 그에 따른 시간과 비용을 절감하는 기술이 제안되고 있다.The literature on nuclear safety using PSA has been proposed, and this document contains specific rooms, incidence incidents, initial events, etc., which are managed by zones for external events such as earthquakes, fires, A mapping table containing input data such as equipment and related cables that can be damaged in the event of an external event is generated and based on this, a failure tree created according to the PSA of the external event for each vertex event is used to calculate the core damage frequency value A method of simplifying the data processing and quantification process as compared with the quantification method according to the separate calculation according to each zone and thereby reducing the time and cost has been proposed.

그러나 특허문헌에서는 지진, 화재, 침수 등 외부사건(이하 '초기 외부사건'이라 함)이 발생할 경우에 대해서만 초기 외부사건 PSA를 수행할 뿐이고, 초기 외부사건만이 아니라 복합 외부사건 즉 지진에 의해 유발되는 침수, 지진에 의해 유발되는 화재 등의 복합 외부사건이 발생할 경우의 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법이 전혀 고려되지 않고 있다는 문제점이 있다.However, in the patent literature, only the initial external event PSA is performed only when an external event such as an earthquake, fire, flood, or the like occurs (hereinafter referred to as an 'initial external event') and not only an initial external event but also a composite external event There is a problem in that the method of quantifying the composite external event PSA is not taken into consideration at the time of occurrence of a complex external event such as flooding or fire caused by an earthquake.

특허문헌 : 국내등록특허 10-0856500호(2008. 08. 28. 등록)Patent Document: Korean Patent No. 10-0856500 (registered on Aug. 28, 2008)

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 외부사건 PSA의 정량화에 있어서, 초기 외부사건뿐만 아니라 복합 외부사건 PSA의 정량화가 가능한 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a system and method for quantizing a composite external event PSA capable of quantifying a composite external event PSA as well as an initial external event in quantifying an external event PSA do.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템은 복수의 격실을 포함하는 PSA 대상 발전소에 발생 되는 초기 외부사건에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 초기 외부사건 PSA 모델을 생성하는 초기 외부사건 PSA모델 생성부와, 상기 초기 외부사건에 의해 유발된 복합 외부사건으로 발생 되는 복합현상의 격실별 발생 확률과 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 상기 초기 외부사건 PSA 모델에 반영하여 복합 외부사건 PSA 모델을 생성하는 복합 외부사건 PSA모델 생성부 및 상기 복합 외부사건 PSA 모델을 토대로 최소단절집합을 산출하여 상기 복합 외부사건에 의한 노심 손상 빈도 값을 산출하는 노심 손상 빈도 산출부를 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a system for quantifying a complex external event PSA, the system comprising: an initial PSA model generating unit for generating an initial external event PSA model having a core event as a peak event due to an initial external event generated in a PSA target plant including a plurality of compartments; The PSA model generating unit of the external event and the probability of occurrence of the complex phenomena generated by the complex external event caused by the initial external event and the probability of the device unavailability occurring in each compartment are reflected in the initial external event PSA model And a core damage frequency calculation unit for calculating a core interruption frequency value based on the composite external event by calculating a minimum disconnection set based on the composite external event PSA model generation unit for generating an external event PSA model and the composite external event PSA model.

또한, 상기 초기 외부사건 PSA모델 생성부는 상기 초기 외부사건의 발생으로 야기되는 초기현상이 상기 복수의 격실 중에 발생 되는 빈도를 산출하는 초기현상 발생 빈도 산출모듈 및 이로 인해 상기 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 산출하는 기기 이용 불능 확률 제 1 산출모듈을 포함할 수 있다.In addition, the initial external event PSA model generating unit may include an initial phenomenon occurrence frequency calculating module for calculating an occurrence frequency of an initial phenomenon caused by the occurrence of the initial external event in the plurality of compartments, And a device unavailability probability first calculation module for calculating the unavailability probability.

또한, 상기 복합 외부사건은 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건 및 지진에 의해 화재가 유발되는 복합 외부사건을 포함할 수 있다.In addition, the composite external event may include a composite external event that is caused by an earthquake, and a composite external event where a fire is caused by an earthquake.

또한, 상기 복합 외부사건 PSA 모델 생성부는 상기 복합현상의 격실별 발생 확률을 산출하는 복합현상 발생 확률 산출모듈 및 이로 인해 상기 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 산출하는 기기 이용 불능 확률 제 2 산출모듈을 포함할 수 있다.Also, the composite external event PSA model generation unit may include a composite phenomenon occurrence probability calculation module for calculating the occurrence probabilities of the complex phenomena for each of the compartments, and a second occurrence probability calculation unit for calculating a device unavailability probability generated in the respective compartments Modules.

상기 기기 이용 불능 확률 제 2 산출모듈은 상기 복합 외부사건 및 상기 복합현상 중 적어도 하나에 의해 발생 되는 상기 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 산출할 수 있다.The device-unavailability probability second calculation module may calculate a device unavailability probability generated in each of the compartments generated by at least one of the composite external event and the composite phenomenon.

그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법은 복수의 격실을 포함하는 PSA 대상 발전소에 발생 되는 초기 외부사건에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하여 초기 외부사건 PSA 모델을 생성하는 단계, 상기 초기 외부사건에 의해 유발된 복합 외부사건으로 발생 되는 복합현상의 격실별 발생 확률과 이로 인해 상기 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 상기 외부사건 PSA 모델에 반영하여 복합 외부사건 PSA 모델을 생성하는 단계 및 상기 복합 외부사건 PSA 모델에 기초하여 최소단절집합을 산출하여 노심 손상 빈도 값을 산출하는 단계를 포함한다.In order to solve the above problem, the present invention provides a method for quantifying a composite external event PSA, the method comprising: generating an initial external event PSA model as a vertex event due to an initial external event generated in a PSA target power plant including a plurality of compartments; The PSA model of the external event is reflected in the external event PSA model by calculating the probability of the occurrence of the complex phenomena generated by the external event caused by the initial external event, And calculating a minimum discontinuity set based on the composite outer event PSA model to calculate a core damage frequency value.

또한, 상기 복합 외부사건 PSA 모델을 생성하는 단계에 있어서, 상기 초기 외부사건 PSA 모델이 Rs = I1*B*C*D + I2*A*E + I3*A*B*C이고(상기 Rs는 초기 외부사건 PSA 모델이고, A, B, C, D 및 E는 각 기기의 이용 불능을 의미하고, I1, I2 및 I3는 초기 외부사건 PSA 모델의 각 초기사건을 의미한다.), In addition, in the step of generating the composite external event PSA model, the initial external event PSA model is Rs = I1 * B * C * D + I2 * A * E + I3 * A * B * C A, B, C, D and E mean the inability to use each device, I1, I2 and I3 mean each initial event in the initial external event PSA model)

A → A + R1 A? A + R1

B → B + R2 B? B + R2

C → C + R3C? C + R3

(상기 A, B, C는 각 기기의 이용 불능을 의미하고, R1, R2 및 R3는 상기 A, B, C를 포함하는 각 격실의 손상을 의미한다.)(A, B, and C denote the inability to use each device, and R1, R2, and R3 denote damage to the compartments including A, B, and C, respectively.)

상기 복합현상의 격실별 손상 발생 확률과 이로 인해 유발되는 상기 각 격실 내 기기의 이용 불능 확률에 따라 각 기본사건이 상기와 같이 대체된다고 가정하면, 상기 복합 외부사건 PSA 모델은 다음과 같은 부울 대수로 표현될 수 있다Assuming that each basic event is replaced as described above according to the probability of occurrence of damage by the complex phenomenon of the complex phenomenon and the unavailability probability of the device in each compartment caused thereby, the composite outer event PSA model is expressed by the following Boolean logarithm Can be expressed

Rls2 = I1*(B + R2)*(C + R3)*D + I2*(A + R1)*E + I3*(A + R1)*(B + R2)*(C + R3).(B + R2) * (C + R3) where Rls2 = I1 * (B + R2) * (C + R3) * D + I2 * (A + R1) * E + I3 *

또한, 상기 복합 외부사건 PSA 모델에 기초한 최소단절집합은 하기와 같이 산출될 수 있다Also, the minimum disjoint set based on the composite outer event PSA model can be calculated as follows

Rls2 = I1*(B + R2)*(C + R3)*D + I2*(A + R1)*E + I3*(A + R1)*(B + R2)*(C + R3)(B + R2) * (C + R? 3) (A + R? 1)

= I1*(BC+B*R3+C*R2+R2*R3)*D + I2*(A + R1)*E= I1 * (BC + B * R3 + C * R2 + R2 * R3) * D + I2 *

+ I3*(A*B*C + R1*B*C + A*R2*C + R1*R2*C + A*B*R3+ I3 * (A * B * C + R1 * B * C + A * R2 * C + R1 * R2 * C + A * B * R3

+ R1*B*R3 + A*R2*R3 + R1*R2*R3)+ R1 * B * R3 + A * R2 * R3 + R1 * R2 * R3)

= I1*B*C*D + I1*B*R3*D + I1*R2*R3*D + I2*A*E + I2*R1*E= I1 * B * C * D + I1 * B * R3 * D + I1 * R2 * R3 * D + I2 * A * E + I2 * R1 * E

+ I3*A*B*C + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*R1*R2*C + I3*A*B*R3+ I3 * A * B * C + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + I3 * R1 * R2 *

+ I3*R1*B*R3 + I3*A*R2*R3 + I3*R1*R2*R3+ I3 * R1 * B * R3 + I3 * A * R2 * R3 + I3 * R1 * R2 * R3

= (I1*B*C*D + I2*A*E + I3*A*B*C)= (I1 * B * C * D + I2 * A * E + I3 * A * B * C)

+ (I1*B*R3*D + I2*R1*E + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*A*B*R3)R3 * D * I2 * R1 * E + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + I3 * A * B * R3)

+ (I1*R2*R3*D + I3*R1*R2*C)+ (I1 * R2 * R3 * D + I3 * R1 * R2 * C)

+ I3*R1*R2*R3.+ I3 * R1 * R2 * R3.

또한, 상기 (I1*B*R3*D + I2*R1*E + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*A*B*R3)은 초기 외부사건에 의한 기기 이용 불능과 하나의 격실에서의 복합 외부사건에 의한 리스크일 수 있다.In addition, the above (I1 * B * R3 * D + I2 * R1 * E + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + It can be a disability and a risk due to multiple external events in one compartment.

또한, 상기 (I1*R2*R3*D + I3*R1*R2*C)는 초기 외부사건에 의한 기기 이용 불능과 복수 격실에서의 복합 외부사건에 의한 리스크일 수 있다.In addition, (I1 * R2 * R3 * D + I3 * R1 * R2 * C) may be a failure due to an initial external event and a risk due to multiple external events in multiple compartments.

또한, 상기 I3*R1*R2*R3는 복수 격실에서의 복합 외부사건에 의한 리스크일 수 있다.Also, the I3 * R1 * R2 * R3 may be a risk due to multiple external events in the multiple compartments.

본 발명의 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템 및 방법은 초기 외부사건에 의해 유발된 복합 외부사건으로부터 PSA 대상 발전소의 복수의 격실에 발생 되는 복합현상 발생 확률 및 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 초기 외부사건 PSA 모델에 반영하여 복합 외부사건 PSA 모델을 생성하는 복합 외부사건 PSA모델 생성부를 포함함으로써, 외부사건에 의한 노심 손상 빈도 평가를 정량화함에 있어서, 초기 외부사건뿐만 아니라 복합 외부사건도 고려하여 일괄 정량화가 가능할 수 있다.The system and method for quantifying a composite external event PSA of the present invention is characterized in that the probability of occurrence of a composite phenomenon occurring in a plurality of compartments of a PSA target power plant from a composite external event caused by an initial external event, And the composite external event PSA model generation unit that generates the composite external event PSA model by reflecting it in the external event PSA model, in quantifying the core damage frequency evaluation by the external event, Quantification may be possible.

또한, 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템 및 방법은 단일 외부사건뿐만 아니라 복합 외부사건도 고려하여 일괄 정량화가 가능함으로써, PSA 대상 발전소의 안전에 중요한 영향을 미치는 격실에 대해 정확한 정량화 결과를 빠르고 손쉽게 얻을 수 있어 PSA 대상 발전소의 안전성을 확보하고 향상시키는데 기여할 수 있다.In addition, the system and method for quantifying a composite external event PSA according to the embodiment can collectively quantify a single external event as well as a composite external event, thereby obtaining accurate quantification results for the compartment having a significant effect on the safety of the PSA target power plant It can be quickly and easily obtained, which can contribute to securing and improving the safety of PSA target power plants.

도 1은 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템을 나타내는 블록도,
도 2는 도 1의 초기 외부사건 PSA모델 생성부를 나타낸 블록도,
도 3은 도 1의 복합 외부사건 PSA 모델 생성부를 나타낸 블록도,
도 4는 PSA 대상 발전소 내의 침수 격실의 구성 및 격실 내에 설치된 기기의 구성의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 6은 지진에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 고장 수목의 예시를 나타내는 도면,
도 7은 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 고장 수목의 예시를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram illustrating a quantification system for a composite outer event PSA according to an embodiment,
FIG. 2 is a block diagram showing an initial external event PSA model generation unit of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing a composite external event PSA model generation unit of FIG. 1;
4 is a diagram showing an example of the configuration of the submergence compartment in the PSA target power plant and the configuration of the equipment installed in the compartment,
5 is a flowchart illustrating a method of quantifying a composite external event PSA according to an embodiment,
6 is a diagram showing an example of a fault tree in which a core damage due to an earthquake is regarded as a peak event,
Fig. 7 is a view showing an example of a fault tree in which a core event caused by a composite external event in which flooding is caused by an earthquake is a peak event.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a quantification system for a composite outer event PSA according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템은 초기 외부사건 PSA모델 생성부(11), 복합 외부사건 PSA모델 생성부(13) 및 노심 손상 빈도 산출부(15)를 포함한다. 이때, 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템은 상기 초기 외부사건 PSA모델 생성부(11), 복합 외부사건 PSA모델 생성부(13) 및 노심 손상 빈도 산출부(15)를 각각 제어하는 중앙제어장치(10)와 상기 중앙제어장치(10)에 연결되며 복합 외부사건 PSA의 정량화를 위해 중앙제어장치(10)를 작동시키는 프로그램들이 저장된 프로그램저장부(30)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 노심 손상 빈도 산출부(15)는 복합 외부사건 PSA모델 생성부(13)에서 생성한 복합 외부사건 PSA 모델에 기초하여 산출된 최소단절집합을 고려하여 노심 손상 빈도 값을 산출한다.1, the system for quantifying composite external event PSA according to the embodiment includes an initial external event PSA model generator 11, a composite external event PSA model generator 13, and a core damage frequency calculator 15, . In this case, the system for quantifying complex external event PSA according to the embodiment includes a center for controlling the initial external event PSA model generation unit 11, the composite external event PSA model generation unit 13, and the core damage frequency calculation unit 15, And a program storage unit 30 connected to the control unit 10 and the central control unit 10 and storing programs for operating the central control unit 10 for quantification of the composite external event PSA. Also, the core damage frequency calculation unit 15 calculates the core damage frequency value in consideration of the minimum disjunction set calculated based on the composite external event PSA model generated by the composite external event PSA model generation unit 13.

여기서, 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템이 적용되는 PSA 대상 발전소 내부에는 복수의 격실이 형성되고, 각 격실에는 적어도 하나의 기기가 설치된다고 가정한다.Here, it is assumed that a plurality of compartments are formed in the PSA target power plant to which the system for quantifying composite external event PSA according to the embodiment is applied, and at least one device is installed in each compartment.

이때, 상기 PSA 대상 발전소에 초기 외부사건이 발생 될 경우, 복수의 격실 중에는 초기 외부사건의 발생으로 야기되는 초기현상이 발생 될 수 있다. 예를 들어 초기 외부사건으로서 지진이 발생 될 경우에는 지진에 의해 발생하는 진동의 영향을 받아 격실 내 기기의 이용 불능을 초래할 수 있는 초기현상이 발생할 수 있다.At this time, if an initial external event occurs in the PSA target power plant, an initial phenomenon caused by the occurrence of an initial external event may occur in a plurality of compartments. For example, if an earthquake occurs as an initial external event, it may be affected by vibrations caused by an earthquake, resulting in an initial phenomenon that may lead to the inability to use the device in the compartment.

또한, 상기 PSA 대상 발전소에 복합 외부사건이 발생 될 경우, 복수의 격실 중에는 복합 외부사건의 발생으로 야기되는 복합현상이 발생 될 수 있다. 예를 들어, 초기 외부사건으로써 지진이 발생 될 경우 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건이 발생 될 경우에는 지진에 의해 발생하는 진동의 영향 등을 받아 배관이 파손되어 격실 내부가 침수되는 복합현상이 발생할 수 있다. 여기서, 상기 복합 외부사건은 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건, 지진에 의해 화재가 유발되는 복합 외부사건 등일 수 있다. 또한, 상기 복합 외부사건은 후쿠시마 원전 사고와 같이 지진과 쓰나미가 동시에 발생 된 복합 외부사건을 포함할 수도 있다.Further, when a composite external event occurs in the PSA target power plant, a composite phenomenon caused by the occurrence of a composite external event may occur in a plurality of compartments. For example, if an external event occurs and a composite external event occurs that causes flooding due to an earthquake, the pipeline is damaged due to the vibration caused by the earthquake, Can occur. Here, the composite external event may be a composite external event in which flooding is caused by an earthquake, or a composite external event in which a fire is caused by an earthquake. In addition, the composite external event may include a composite external event in which an earthquake and a tsunami occur simultaneously, such as a Fukushima nuclear accident.

이하에서는 상기 초기 외부사건 PSA모델 생성부(11) 및 복합 외부사건 PSA모델 생성부(13) 각각에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the initial external event PSA model generation unit 11 and the composite external event PSA model generation unit 13 will be described in detail.

도 2는 도 1의 초기 외부사건 PSA모델 생성부를 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 1의 복합 외부사건 PSA 모델 생성부를 나타낸 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an initial external event PSA model generator of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram of a composite external event PSA model generator of FIG. 1. Referring to FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 초기 외부사건 PSA모델 생성부(11)는 초기현상 발생 빈도 산출모듈(111) 및 기기 이용 불능 확률 제 1 산출모듈(113)을 포함하여, 초기현상 발생 빈도 산출모듈(111)에서 산출된 초기현상 발생 빈도와 기기 이용 불능 확률 제 1 산출모듈(113)에서 산출된 격실 내 기기의 이용 불능 확률을 이용하여 초기 외부사건에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 초기 외부사건 PSA 모델을 생성한다.2, the initial external event PSA model generation unit 11 includes an initial phenomenon occurrence frequency calculation module 111 and a device use loss probability first calculation module 113, The initial external event occurrence frequency, which is the initial event occurrence frequency calculated by the module 111, and the unavailability probability of the in-compartment device calculated by the device unavailability probability first calculation module 113, Create an event PSA model.

상기 초기현상 발생 빈도 산출모듈(111)은 PSA 대상 발전소에 발생 된 초기 외부사건에 의해 복수의 격실 중에 발생 되는 초기현상 발생 빈도를 산출한다.The initial phenomenon occurrence frequency calculation module 111 calculates an initial phenomena occurrence frequency occurring in a plurality of compartments due to an initial external event generated in the PSA target power plant.

상기 기기 이용 불능 확률 제 1 산출모듈(113)은 초기 외부사건에 의해 발생 되는 격실 내 기기의 이용 불능 확률을 산출한다.The device unavailability probability first calculation module 113 calculates the unavailability probability of the device in the compartment generated by the initial external event.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 복합 외부사건 PSA 모델 생성부(13)는 복합현상 발생 확률 산출모듈(131) 및 기기 이용 불능 확률 제 2 산출모듈(133)을 포함하여, 복합현상 발생 확률 산출모듈(131)에서 산출된 복합현상의 격실별 손상 발생 확률과, 기기 이용 불능 확률 제 2 산출모듈(133)에서 산출된 각 격실 내 기기의 이용 불능 확률을 초기 외부사건 PSA 모델에 반영하여 복합 외부사건 PSA 모델을 산출한다.3, the composite external event PSA model generation unit 13 includes a composite phenomenon occurrence probability calculation module 131 and a device use unavailability probability second calculation module 133, The damage occurrence probability of the complex phenomenon calculated by the module 131 and the unavailability probability of the devices in each compartment calculated by the device unavailability probability second calculation module 133 are reflected in the initial external event PSA model, It calculates the event PSA model.

여기서, 상기 복합현상 발생 확률 산출모듈(131)은 복합현상에 의한 격실별 손상 발생 확률을 산출한다. 그리고 상기 기기 이용 불능 확률 제 2 산출모듈(133)은 복합현상에 의한 격실별 손상 발생으로 인해 유발되는 각 격실 내 기기의 이용 불능 확률을 산출한다.Here, the complex phenomenon occurrence probability calculation module 131 calculates a probability of occurrence of a damage occurrence by a complex phenomenon. And the device unavailability probability second calculation module 133 calculates the unavailability probability of the devices in each compartment caused by the occurrence of damages in each compartment due to the combined phenomenon.

이하, 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of quantifying a composite outer event PSA according to an embodiment will be described in detail.

실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템은 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건, 지진에 의해 화재가 유발되는 복합 외부사건, 지진에 의해 침수 및 화재가 유발되는 복합 외부사건, 후쿠시마 원전 사고와 같이 지진과 쓰나미가 동시에 발생 된 복합 외부사건 등에 대한 PSA 정량화하는데 적용될 수 있다. 이하에서는 그 중 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건 PSA의 정량화에 대하여 상세히 설명한다.The system for quantifying the composite external event PSA according to the embodiment includes a composite external event in which flooding is caused by an earthquake, a composite external event in which a fire is caused by an earthquake, a composite external event in which flooding or fire is caused by an earthquake, And can be used to quantify PSA for complex external events such as earthquakes and tsunamis. Hereinafter, the quantification of the composite external event PSA caused by the earthquake will be described in detail.

도 4는 PSA 대상 발전소 내의 침수 격실의 구성 및 격실 내에 설치된 기기의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing an example of the configuration of a flooded chamber in a PSA target power plant and the configuration of a device installed in a compartment.

도 4에 도시된 바와 같이, 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건 PSA의 정량화를 위해서 먼저, PSA 대상 발전소에는 지진 유발 침수에 의한 침수 격실 1, 2 및 3이 있으며, 상기 각 격실에는 A, B 및 C라는 기기가 각각 설치되어 있다고 가정한다.As shown in FIG. 4, in order to quantify the composite external event PSA caused by the earthquake, first, the PSA target power plant includes submergence compartment 1, 2 and 3 due to earthquake induced flooding, B, and C, respectively.

이때, 발생 가능한 지진 유발 침수는 R1, R2, R3, R12 및 R13를 포함하여 총 5가지에 해당하며, 상기 R1, R2 및 R3는 각각의 단일 격실에서의 지진 유발 침수사건을, 상기 R12는 R1과 R2 각각의 격실에서 동시에 발생한 지진 유발 침수사건을 그리고 상기 R13는 R1과 R3 각각의 격실에서 동시에 발생한 지진 유발 침수사건을 의미한다. 여기에서 각 부호의 의미는 다음과 같다.In this case, the earthquake-induced flooding may correspond to five cases including R1, R2, R3, R12 and R13, R1, R2 and R3 represent seismic-induced flooding events in each single compartment, And R2, respectively, and R13 represents an earthquake-induced flooding event occurring simultaneously in the compartments of R1 and R3. Here, the meaning of each symbol is as follows.

A, B, C, D 및 E = 초기현상, 복합현상 등에 의해 발생 되는 기기 이용 불능A, B, C, D and E = incapacity caused by initial phenomenon, compound phenomenon, etc.

Ii = 지진에 의한 PSA의 초기사건 iIi = initial event of PSA due to earthquake i

Ri = 격실 i에서의 단일 격실 지진 유발 내부 침수 사건Ri = a single compartment earthquake-induced internal flooding event in compartment i

또한, 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건 PSA의 정량화를 위해서, 실시 예에서는 침수 사건이 한 개 격실에서 발생하더라도 인접한 다른 격실 즉 상호 독립적인 격실로 전이될 수 있기 때문에, 그와 같은 인접한 격실로의 전이를 해당 격실의 파손에 포함하는 것으로 가정한다.In addition, in order to quantify the complex external event PSA caused by the earthquake, in the embodiment, even though flooding events occur in one compartment, they can be transferred to adjacent compartments, that is, mutually independent compartments, Is included in the breakage of the compartment.

도 5는 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 그리고 도 6은 지진에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 고장 수목의 예시를 나타내는 도면이고, 도 7은 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 고장 수목의 예시를 나타내는 도면이다.5 is a flowchart illustrating a method of quantifying a composite external event PSA according to an embodiment. FIG. 6 is a view showing an example of a fault tree that causes core damage due to an earthquake as a vertex event, and FIG. 7 is an example of a fault tree as a vertex event due to a composite external event in which flooding is caused by an earthquake Fig.

계속해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 가정 사항을 기초로 하는 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법은 초기 외부사건인 지진에 의한 초기현상 빈도와 각 침수 격실 내에 지진에 의해 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 이용하여 지진에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 초기 외부사건 PSA 모델을 생성하고(S110), 상기 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건에 의해 발생 되는 복합현상의 격실별 발생 확률(S130)과 상기 복합 외부사건 및 복합현상 중 적어도 하나에 의해 발생 되는 각 격실 내의 기기 이용 불능 확률을 각각 산출한다(S150).5, a method of quantifying a composite external event PSA caused by an earthquake based on the above assumption is performed by using an initial external phenomenon, an initial phenomenon due to an earthquake, The initial external event PSA model is generated (S110) by using the device unavailability probability caused by the earthquake, and the initial external event PSA model is generated (S110) The probability of occurrence of a device in each compartment generated by at least one of the composite external event and the composite phenomenon is calculated (S150).

여기서, 상기 지진인 초기 외부사건에 의한 초기현상의 경우의 수 및 기기 이용 불능의 경우의 수가 다양하여 산출되는 초기 외부사건 PSA 모델도 다양하기 때문에, 기술설명의 용이성을 위해 초기 외부사건 PSA 모델은 도 6에 도시된 노심 손상을 정점사건으로 하는 고장수목을 토대로 다음과 같이 산출된다고 가정한다.Since the initial external event PSA model, which is calculated by varying the number of initial events due to the above-mentioned earthquake and the number of incapacitated devices, is varied, the initial external event PSA model It is assumed that the core damage shown in Fig. 6 is calculated as follows based on the fault tree which is a peak event.

Rs = I1*B*C*D + I2*A*E + I3*A*B*CRs = I1 * B * C * D + I2 * A * E + I3 * A * B * C

여기서, 상기 Rs는 초기 외부사건 PSA 모델이고, A, B, C, D 및 E는 기기 이용 불능을 의미하며, I1, I2 및 I3는 초기 외부사건 PSA 모델의 각 초기사건을 의미한다. 이와 같은 초기 외부사건 PSA 모델은 도시하지 않았지만, PSA 통합 데이터베이스에 저장된다.Here, Rs is an initial external event PSA model, A, B, C, D, and E are device inaccessibility, and I1, I2, and I3 are initial events of the initial external event PSA model. This initial external event PSA model is stored in the PSA integrated database, though not shown.

즉, 상기 PSA 대상 발전소에 지진인 초기 외부사건이 발생 될 경우에는 지진에 의해 I1이 발생 될 때 기기 B, C 및 D의 이용 불능이 발생 되는 경우(I1*B*C*D), 지진에 의해 I2가 발생 될 때 기기 A 및 E의 이용 불능이 발생 되는 경우(I2*A*E) 및 지진에 의해 I3가 발생 될 때 기기 A, B 및 C의 이용 불능이 발생 되는 경우(I3*A*B*C)의 3가지 조합이 PSA 대상 발전소의 노심 손상을 일으킬 수 있다.That is, when an initial external event that is an earthquake occurs in the PSA target power plant, when the earthquake generates I1 and the devices B, C, and D become unavailable (I1 * B * C * D) (I2 * A * E) when the devices A and E are unavailable when I2 is generated and when the devices A, B and C are unavailable when I3 is generated due to the earthquake (I3 * A * B * C) can cause core damage to the PSA target plant.

이후, 상기 산출된 복합현상의 격실별 손상 발생 확률과 이로 인해 유발되는 각 격실 내 기기의 이용 불능 확률을 초기 외부사건 PSA 모델에 반영하여 복합 외부사건 PSA 모델을 생성한다(S170).Thereafter, the composite external event PSA model is generated (S170) by reflecting the calculated damage occurrence probability of each of the compartments and the unavailability probabilities of the compartments in the initial external event PSA model.

즉, 상기 산출된 복합현상의 격실별 손상 발생 확률과 이로 인해 유발되는 각 격실 내 기기의 이용 불능 확률에 따라 지진 유발 침수를 고려하면 각 기본사건은 다음과 같이 대체가 될 수 있다.That is, considering the earthquake-induced flooding according to the probability of occurrence of damage in each compartment and the unavailability probability of the devices in each compartment caused by the calculated complex phenomenon, each basic event may be replaced as follows.

A → A + R1 A? A + R1

B → B + R2 B? B + R2

C → C + R3 C? C + R3

여기서, 예를 들어 상기 A 기기의 이용 불능은 기기 A의 지진에 의한 고장과 독립적 지진 유발 침수에 의한 고장(R1)으로 대체가 된다.Here, for example, the inability to use the A device is replaced by a failure (R1) caused by an earthquake failure of the device A and an independent earthquake-induced flooding.

그리고 상기와 같이 대체된 각 기본사건을 반영하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 고장 수목을 구성할 수 있고, 상기 고장 수목을 토대로 복합 외부사건 PSA 모델은 다음과 같은 부울 대수로 표현이 된다.As shown in FIG. 7, the fault tree can be constructed to reflect the core events of the composite external event caused by the earthquake as vertex events by reflecting each of the replaced basic events as described above, Based on the tree, the composite external event PSA model is represented by the following Boolean logarithm.

Rls2 = I1*(B + R2)*(C + R3)*D + I2*(A + R1)*E + I3*(A + R1)*(B + R2)*(C + R3)(B + R2) * (C + R? 3) (A + R? 1)

그 다음, 상기 복합 외부사건 PSA 모델에 기초하여 최소단절집합을 산출하여 노심 손상 빈도를 산출한다(S190).Next, a minimum disconnection set is calculated based on the composite external event PSA model to calculate the core damage frequency (S190).

즉, 상기 부울 대수로 표현된 복합 외부사건 PSA 모델에 기초하여 정점사건, 즉 PSA 대상 발전소에서의 노심 손상을 초래하는 사건을 유발시키는 최소단절집합은 하기와 같이 산출된다.That is, the minimum disjoint set that induces an event that causes a core event, that is, a core damage in the PSA target power plant, based on the composite external event PSA model represented by the Boolean logarithm is calculated as follows.

Rls2 = I1*(B + R2)*(C + R3)*D + I2*(A + R1)*E + I3*(A + R1)*(B + R2)*(C + R3)(B + R2) * (C + R? 3) (A + R? 1)

= I1*(BC+B*R3+C*R2+R2*R3)*D + I2*(A + R1)*E= I1 * (BC + B * R3 + C * R2 + R2 * R3) * D + I2 *

+ I3*(A*B*C + R1*B*C + A*R2*C + R1*R2*C + A*B*R3+ I3 * (A * B * C + R1 * B * C + A * R2 * C + R1 * R2 * C + A * B * R3

+ R1*B*R3 + A*R2*R3 + R1*R2*R3)+ R1 * B * R3 + A * R2 * R3 + R1 * R2 * R3)

= I1*B*C*D + I1*B*R3*D + I1*R2*R3*D + I2*A*E + I2*R1*E= I1 * B * C * D + I1 * B * R3 * D + I1 * R2 * R3 * D + I2 * A * E + I2 * R1 * E

+ I3*A*B*C + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*R1*R2*C + I3*A*B*R3+ I3 * A * B * C + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + I3 * R1 * R2 *

+ I3*R1*B*R3 + I3*A*R2*R3 + I3*R1*R2*R3+ I3 * R1 * B * R3 + I3 * A * R2 * R3 + I3 * R1 * R2 * R3

= (I1*B*C*D + I2*A*E + I3*A*B*C)= (I1 * B * C * D + I2 * A * E + I3 * A * B * C)

+ (I1*B*R3*D + I2*R1*E + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*A*B*R3)R3 * D * I2 * R1 * E + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + I3 * A * B * R3)

+ (I1*R2*R3*D + I3*R1*R2*C)+ (I1 * R2 * R3 * D + I3 * R1 * R2 * C)

+ I3*R1*R2*R3+ I3 * R1 * R2 * R3

여기서, 상기 부울 대수의 각 항의 의미는 다음과 같다.Here, the meaning of each term of the Boolean logarithm is as follows.

상기 (I1*B*C*D + I2*A*E + I3*A*B*C)는 지진에 의한 기기 이용 불능에 따른 리스크로, 초기 외부사건이 발생할 경우의 PSA의 정량화 결과를 의미한다.The above (I1 * B * C * D + I2 * A * E + I3 * A * B * C) is the risk due to the inability to use the equipment due to an earthquake, which means the result of quantification of PSA when an initial external event occurs .

그리고 상기 (I1*B*R3*D + I2*R1*E + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*A*B*R3)은 지진에 의한 기기 이용 불능과 하나의 격실에서의 지진 유발 침수에 의한 리스크이고, 상기 (I1*R2*R3*D + I3*R1*R2*C)는 지진에 의한 기기 이용 불능과 복수 격실에서의 지진 유발 침수에 의한 리스크이며, 상기 I3*R1*R2*R3는 복수 격실에서의 지진 유발 침수에 의한 리스크로, 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건이 발생할 경우의 PSA의 정량화 결과를 의미한다.(1 1 * B * R3 * D + I2 * R1 * E + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + I3 * A * B * R3) (I1 * R2 * R3 * D + I3 * R1 * R2 * C) is the risk due to the inability to use the equipment due to earthquakes and the earthquake-induced flooding in multiple compartments, The above I3 * R1 * R2 * R3 is the risk due to seismic-induced flooding in multiple compartments, which means the result of quantification of PSA in the event of a composite external event causing flooding due to an earthquake.

즉, 상기 부울 대수는 지진과 지진 유발 침수에 의한 모든 리스크를 포함한다.That is, the Boolean logarithm includes all risks due to earthquakes and earthquake-induced flooding.

여기서, 상술한 바와 같이, 기술설명의 용이성을 위해 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건 PSA의 정량화에 대하여 설명한 것으로서, 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법은 지진에 의해 화재가 유발되는 복합 외부사건, 지진에 의해 침수 및 화재가 유발되는 복합 외부사건, 후쿠시마 원전 사고와 같이 지진과 쓰나미가 동시에 발생 된 복합 외부사건 등과 같은 다른 복합 외부사건에 대하여도 동일한 과정으로 정량화를 수행할 수 있다.As described above, the quantification of the composite external event PSA caused by the earthquake due to the earthquake has been described for ease of description, and the method for quantifying the composite external event PSA according to the embodiment is a method in which a fire is caused by an earthquake The same procedure can be used to quantify other complex external events such as composite external events, combined external events that are caused by earthquakes and floods and fires, and composite external events where earthquakes and tsunamis occur simultaneously, such as Fukushima nuclear accident .

상기에서 살펴본 바와 같이, 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템 및 방법은 초기 외부사건에 의해 유발된 복합 외부사건으로부터 PSA 대상 발전소의 복수의 격실에 발생 되는 복합현상 발생 확률 및 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 초기 외부사건 PSA 모델에 반영하여 복합 외부사건 PSA 모델을 생성하는 복합 외부사건 PSA모델 생성부를 포함함으로써, 외부사건에 의한 노심 손상 빈도 평가를 정량화함에 있어서, 초기 외부사건 즉 단일 외부사건뿐만 아니라 복합 외부사건도 고려하여 일괄 정량화가 가능할 수 있다.As described above, the system and method for quantifying a composite external event PSA according to an exemplary embodiment of the present invention includes a probability of occurrence of a composite phenomenon occurring in a plurality of compartments of a PSA target power plant from a composite external event caused by an initial external event, And a complex external event PSA model generation unit that generates a composite external event PSA model by reflecting the probability of the device unavailability in the initial external event PSA model, in quantifying the core damage frequency evaluation based on the external event, It is possible to collectively quantify not only external events but also composite external events.

또한, 실시 예에 따른 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템 및 방법은 단일 외부사건뿐만 아니라 복합 외부사건도 고려하여 일괄 정량화가 가능함으로써, PSA 대상 발전소의 안전에 중요한 영향을 미치는 격실에 대해 정확한 정량화 결과를 빠르고 손쉽게 얻을 수 있어 PSA 대상 발전소의 안전성 확보 및 향상시킬 수 있다.In addition, the system and method for quantifying a composite external event PSA according to the embodiment can collectively quantify a single external event as well as a composite external event, thereby obtaining accurate quantification results for the compartment having a significant effect on the safety of the PSA target power plant It can be obtained quickly and easily, thus securing and improving the safety of the PSA target power plant.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경이나 변형 및 치환이 가능하다.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, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

10: 중앙제어장치
11: 초기 외부사건 PSA모델 생성부
13: 복합 외부사건 PSA모델 생성부
15: 노심 손상 빈도 산출부
30: 프로그램저장부
111: 초기현상 발생 빈도 산출모듈
113: 기기 이용 불능 확률 제 1 산출모듈
131: 복합현상 발생 확률 산출모듈
133: 기기 이용 불능 확률 제 2 산출모듈10: Central control unit
11: initial external event PSA model generation unit
13: Composite external event PSA model generation unit
15: core damage frequency calculation unit
30: Program storage unit
111: Initial occurrence frequency calculation module
113: Device unavailability probability first calculation module
131: Complexity occurrence probability calculation module
133: Device Unavailability Probability Secondary Calculation Module

Claims (11)

복수의 격실을 포함하는 PSA 대상 발전소에 발생 되는 초기 외부사건에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하는 초기 외부사건 PSA 모델을 생성하는 초기 외부사건 PSA모델 생성부;
상기 초기 외부사건에 의해 유발된 복합 외부사건으로 발생 되는 복합현상의 격실별 발생 확률과 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 상기 초기 외부사건 PSA 모델에 반영하여 복합 외부사건 PSA 모델을 생성하는 복합 외부사건 PSA모델 생성부; 및
상기 복합 외부사건 PSA 모델을 토대로 최소단절집합을 산출하여 상기 복합 외부사건에 의한 노심 손상 빈도 값을 산출하는 노심 손상 빈도 산출부를 포함하고,
상기 초기 외부사건 PSA 모델 Rs = I1*B*C*D + I2*A*E + I3*A*B*C이고
(여기서, Rs는 초기 외부사건 PSA 모델이고, A, B, C, D 및 E는 각 기기의 이용 불능을 의미하고, I1, I2 및 I3는 초기 외부사건 PSA 모델의 각 초기사건을 의미한다),
상기 복합현상의 격실별 손상 발생 확률과 이로 인해 유발되는 상기 각 격실 내 기기의 이용 불능 확률에 따라 각 기본사건이 다음과 같이 대체된다고 가정하면,
A → A + R1
B → B + R2
C → C + R3
(여기서, R1, R2 및 R3는 상기 A, B, C를 포함하는 각 격실의 손상을 의미한다)
상기 복합 외부사건 PSA 모델은 다음과 같은 부울 대수로 표현되는 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템.
Rls2 = I1*(B + R2)*(C + R3)*D + I2*(A + R1)*E + I3*(A + R1)*(B + R2)*(C + R3).An initial external event PSA model generation unit for generating an initial external event PSA model in which a core damage caused by an initial external event occurring in a PSA target plant including a plurality of compartments is a peak event;
The complex external event PSA model is generated by reflecting the occurrence probabilities of the complex phenomena generated by the external event caused by the initial external event and the probability of occurrence of the device unavailability occurring in each compartment in the initial external event PSA model An external event PSA model generator; And
And a core damage frequency calculating unit for calculating a minimum discontinuity set based on the composite external event PSA model and calculating a core damage frequency value based on the composite external event,
The initial external event PSA model Rs = I1 * B * C * D + I2 * A * E + I3 * A * B * C
(Where Rs is the initial external event PSA model, A, B, C, D and E represent the inability to use each device, and I1, I2 and I3 represent each initial event of the initial external event PSA model) ,
Assuming that each basic event is replaced by the following in accordance with the probability of occurrence of the damage of the complex phenomenon and the unavailability probability of the device in each compartment caused thereby,
A? A + R1
B? B + R2
C? C + R3
(Where R1, R2, and R3 represent damage to each compartment including A, B, and C)
The composite external event PSA model is represented by the following Boolean logarithm.
(B + R2) * (C + R3) where Rls2 = I1 * (B + R2) * (C + R3) * D + I2 * (A + R1) * E + I3 * 청구항 1에 있어서,
상기 초기 외부사건 PSA모델 생성부는 상기 초기 외부사건의 발생으로 야기되는 초기현상이 상기 복수의 격실 중에 발생 되는 빈도를 산출하는 초기현상 발생 빈도 산출모듈 및 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 산출하는 기기 이용 불능 확률 제 1 산출모듈을 포함하는 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템.The method according to claim 1,
The initial external event PSA model generation unit may include an initial phenomenon occurrence frequency calculation module for calculating a frequency with which an initial phenomenon caused by the occurrence of the initial external event occurs in the plurality of compartments, A quantification system for a composite external event PSA comprising a device unavailability probability first calculation module. 청구항 1에 있어서,
상기 복합 외부사건은 지진에 의해 침수가 유발되는 복합 외부사건 및 지진에 의해 화재가 유발되는 복합 외부사건을 포함하는 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템.The method according to claim 1,
The composite external event is a complex external event that is triggered by an earthquake, and a composite external event that is triggered by an earthquake. 청구항 1에 있어서,
상기 복합 외부사건 PSA 모델 생성부는 상기 복합현상의 격실별 발생 확률을 산출하는 복합현상 발생 확률 산출모듈 및 상기 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 산출하는 기기 이용 불능 확률 제 2 산출모듈을 포함하는 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the composite external event PSA model generator includes a complex phenomenon occurrence probability calculation module for calculating the occurrence probabilities of the complex phenomena for each of the compartments and a device use unavailability probability second calculation module for calculating a device unavailability probability generated in each compartment Complex external event PSA quantification system. 청구항 4에 있어서,
상기 기기 이용 불능 확률 제 2 산출모듈은 상기 복합 외부사건 및 상기 복합현상 중 적어도 하나에 의해 발생 되는 상기 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 산출하는 복합 외부사건 PSA의 정량화 시스템.The method of claim 4,
Wherein the device unavailability probability second calculation module calculates a device unavailability probability occurring in each of the compartments generated by at least one of the composite external event and the composite phenomenon. 복수의 격실을 포함하는 PSA 대상 발전소에 발생 되는 초기 외부사건에 의한 노심 손상을 정점사건으로 하여 초기 외부사건 PSA 모델을 생성하는 단계;
상기 초기 외부사건에 의해 유발된 복합 외부사건으로 발생 되는 복합현상의 격실별 발생 확률과 각 격실 내에 발생 되는 기기 이용 불능 확률을 상기 외부사건 PSA 모델에 반영하여 복합 외부사건 PSA 모델을 생성하는 단계; 및
상기 복합 외부사건 PSA 모델에 기초하여 최소단절집합을 산출하여 노심 손상 빈도 값을 산출하는 단계를 포함하고,
상기 복합 외부사건 PSA 모델을 생성하는 단계에 있어서,
상기 초기 외부사건 PSA 모델이 Rs = I1*B*C*D + I2*A*E + I3*A*B*C이고
(상기 Rs는 초기 외부사건 PSA 모델이고, A, B, C, D 및 E는 각 기기의 이용 불능을 의미하고, I1, I2 및 I3는 초기 외부사건 PSA 모델의 각 초기사건을 의미한다.),
A → A + R1
B → B + R2
C → C + R3
(상기 A, B, C는 각 기기의 이용 불능을 의미하고, R1, R2 및 R3는 상기 A, B, C를 포함하는 각 격실의 손상을 의미한다.)
상기 복합현상의 격실별 손상 발생 확률과 이로 인해 유발되는 상기 각 격실 내 기기의 이용 불능 확률에 따라 각 기본사건이 상기와 같이 대체된다고 가정하면,
상기 복합 외부사건 PSA 모델은 다음과 같은 부울 대수로 표현되는 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법.
Rls2 = I1*(B + R2)*(C + R3)*D + I2*(A + R1)*E + I3*(A + R1)*(B + R2)*(C + R3).Generating an initial external event PSA model as a peak event by a core damage caused by an initial external event occurring in a PSA target power plant including a plurality of compartments;
Generating a composite external event PSA model by reflecting the occurrence probabilities of the complex phenomena generated by the initial external event and the device unavailability probability generated in each compartment to the external event PSA model; And
Calculating a minimum discontinuity set based on the composite outer event PSA model to calculate a core damage frequency value,
In the step of generating the composite outer event PSA model,
The initial external event PSA model is Rs = I1 * B * C * D + I2 * A * E + I3 * A * B * C
(Where Rs is the initial external event PSA model, A, B, C, D and E are the inability to use each device, and I1, I2 and I3 are initial events of the initial external event PSA model). ,
A? A + R1
B? B + R2
C? C + R3
(A, B, and C denote the inability to use each device, and R1, R2, and R3 denote damage to the compartments including A, B, and C, respectively.)
Assuming that each basic event is replaced as described above according to the probability of occurrence of a damage in each of the compartments and the unavailability probability of the devices in the compartments caused thereby,
Wherein the composite outer event PSA model is expressed by the following Boolean logarithm.
(B + R2) * (C + R3) where Rls2 = I1 * (B + R2) * (C + R3) * D + I2 * (A + R1) * E + I3 * 삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 복합 외부사건 PSA 모델에 기초한 최소단절집합은 하기와 같이 산출되는 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법
Rls2 = I1*(B + R2)*(C + R3)*D + I2*(A + R1)*E + I3*(A + R1)*(B + R2)*(C + R3)
= I1*(BC+B*R3+C*R2+R2*R3)*D + I2*(A + R1)*E
+ I3*(A*B*C + R1*B*C + A*R2*C + R1*R2*C + A*B*R3
+ R1*B*R3 + A*R2*R3 + R1*R2*R3)
= I1*B*C*D + I1*B*R3*D + I1*R2*R3*D + I2*A*E + I2*R1*E
+ I3*A*B*C + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*R1*R2*C + I3*A*B*R3
+ I3*R1*B*R3 + I3*A*R2*R3 + I3*R1*R2*R3
= (I1*B*C*D + I2*A*E + I3*A*B*C)
+ (I1*B*R3*D + I2*R1*E + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*A*B*R3)
+ (I1*R2*R3*D + I3*R1*R2*C)
+ I3*R1*R2*R3.The method of claim 6,
The minimum disjoint set based on the composite outer event PSA model is a quantification method of the composite outer event PSA calculated as follows
(B + R2) * (C + R? 3) (A + R? 1)
= I1 * (BC + B * R3 + C * R2 + R2 * R3) * D + I2 *
+ I3 * (A * B * C + R1 * B * C + A * R2 * C + R1 * R2 * C + A * B * R3
+ R1 * B * R3 + A * R2 * R3 + R1 * R2 * R3)
= I1 * B * C * D + I1 * B * R3 * D + I1 * R2 * R3 * D + I2 * A * E + I2 * R1 * E
+ I3 * A * B * C + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + I3 * R1 * R2 *
+ I3 * R1 * B * R3 + I3 * A * R2 * R3 + I3 * R1 * R2 * R3
= (I1 * B * C * D + I2 * A * E + I3 * A * B * C)
R3 * D * I2 * R1 * E + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + I3 * A * B * R3)
+ (I1 * R2 * R3 * D + I3 * R1 * R2 * C)
+ I3 * R1 * R2 * R3. 청구항 8에 있어서,
상기 (I1*B*R3*D + I2*R1*E + I3*R1*B*C + I3*A*R2*C + I3*A*B*R3)은 초기 외부사건에 의한 기기 이용 불능과 하나의 격실에서의 복합 외부사건에 의한 리스크인 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법.The method of claim 8,
(I1 * B * R3 * D + I2 * R1 * E + I3 * R1 * B * C + I3 * A * R2 * C + I3 * A * B * R3) A method of quantifying a composite external event PSA that is a risk due to a complex external event in one compartment. 청구항 8에 있어서,
상기 (I1*R2*R3*D + I3*R1*R2*C)는 초기 외부사건에 의한 기기 이용 불능과 복수 격실에서의 복합 외부사건에 의한 리스크인 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법.The method of claim 8,
The method (I1 * R2 * R3 * D + I3 * R1 * R2 * C) is a method for quantifying a composite external event PSA which is a risk due to an incapability of using the device due to an initial external event and a composite external event in multiple compartments. 청구항 8에 있어서,
상기 I3*R1*R2*R3는 복수 격실에서의 복합 외부사건에 의한 리스크인 복합 외부사건 PSA의 정량화 방법.The method of claim 8,
Wherein the I3 * R1 * R2 * R3 is a risk due to multiple external events in multiple compartments.
KR1020140113905A 2014-08-29 2014-08-29 Psa quantification system and method for the combined external hazards KR101594418B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140113905A KR101594418B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 Psa quantification system and method for the combined external hazards

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140113905A KR101594418B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 Psa quantification system and method for the combined external hazards

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101594418B1 true KR101594418B1 (en) 2016-02-17

Family

ID=55457705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140113905A KR101594418B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 Psa quantification system and method for the combined external hazards

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101594418B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110070269A (en) * 2019-03-28 2019-07-30 中国辐射防护研究院 A kind of management optimization method of equipment in the reprocessing facility of risk-informed
CN111863296A (en) * 2020-08-13 2020-10-30 中国核动力研究设计院 Risk guidance-based simulation method and system for safety injection system of nuclear power plant

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100856500B1 (en) 2007-03-23 2008-09-04 한국원자력연구원 A method for quantitive evaluation of the damage frequencies of reactor core on external accidents at nuclear power plant
KR20100036083A (en) * 2008-09-29 2010-04-07 한국원자력연구원 A single quantification method of an external event psa model containing multi-compartment propagation scenarios
KR101198397B1 (en) * 2011-07-13 2012-11-08 한국수력원자력 주식회사 Compatible system and method for monitoring risk of nuclear power plant at full power operation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100856500B1 (en) 2007-03-23 2008-09-04 한국원자력연구원 A method for quantitive evaluation of the damage frequencies of reactor core on external accidents at nuclear power plant
KR20100036083A (en) * 2008-09-29 2010-04-07 한국원자력연구원 A single quantification method of an external event psa model containing multi-compartment propagation scenarios
KR101198397B1 (en) * 2011-07-13 2012-11-08 한국수력원자력 주식회사 Compatible system and method for monitoring risk of nuclear power plant at full power operation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110070269A (en) * 2019-03-28 2019-07-30 中国辐射防护研究院 A kind of management optimization method of equipment in the reprocessing facility of risk-informed
CN110070269B (en) * 2019-03-28 2022-12-09 中国辐射防护研究院 Management optimization method for equipment in post-processing facility based on risk guidance
CN111863296A (en) * 2020-08-13 2020-10-30 中国核动力研究设计院 Risk guidance-based simulation method and system for safety injection system of nuclear power plant
CN111863296B (en) * 2020-08-13 2022-03-01 中国核动力研究设计院 Risk guidance-based simulation method and system for safety injection system of nuclear power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Srinivasan et al. Fukushima and thereafter: Reassessment of risks of nuclear power
KR100856500B1 (en) A method for quantitive evaluation of the damage frequencies of reactor core on external accidents at nuclear power plant
Ferrand et al. On the shape of the spectrum of cosmic rays accelerated inside superbubbles
US20100082318A1 (en) Single quantification method of external event psa model containing multi-compartment propagation scenarios
KR101594418B1 (en) Psa quantification system and method for the combined external hazards
Duffey The risk of extended power loss and the probability of emergency restoration for severe events and nuclear accidents
Worrell et al. Fire probabilistic risk assessment and its applications in the nuclear power industry
KR102166116B1 (en) Method and apparatus for calculation of failure event probabilities from partially correlated combination probabilities for seismic probabilistic safety assessment of nuclear power plants
Miller et al. Threats to the electric grid and the impact on organisational resilience
Ramana et al. ‘One in infinity’: failing to learn from accidents and implications for nuclear safety in India
Park et al. Performance assessment of the Florida electric-power network system against hurricanes
Klügel Lessons not yet learned from the Fukushima disaster
Angel et al. Fire accident risk assessment of high rise building based on fuzzy bow tie approach
Manikas et al. Modeling System Threat Probabilities Using Mixed-Radix Multiple-Valued Logic Decision Diagrams.
Farshadmanesh et al. Further development in predicting post-earthquake fire ignition hazard
Gallucci “What—Me Worry?” 1 “Why So Serious?”: 2 A Personal View on the Fukushima Nuclear Reactor Accidents
Abrahamson Treatment of epistemic uncertainty in PSHA results
Zhou Development of Approaches to Common Cause Dependencies with Applications to Multi-Unit Nuclear Power Plant
Muramatsu et al. Development of a new seismic PRA code for uncertainty analysis
Schambach et al. The 1908 Messina Tsunami: New Understanding of Coastal Impact Through Numerical Modeling of Dual Coseismic-Landslide Sources
Muta et al. Development of seismic countermeasures against cliff edges for enhancement of comprehensive safety of nuclear power plants (part 4: avoidance of cliff edge of safety-related systems)
Siu et al. PSA Technology Reminders and Challenges Revealed By the Great East Japan Earthquake: 2016 Update
Kim et al. A level 1 fire PRA on PGSFR
Vichova et al. THE COMPARATIVE ANALYSIS OF SAFETY IN THE CZECH REPUBLIC AND IN ABROAD.
Rose et al. Severe Nuclear Accidents and Learning Effects

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 5