KR101657642B1 - 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측시스템 및 예측방법 - Google Patents

중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측시스템 및 예측방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자로건물의 건전성 예측시스템에 관한 것으로, 원자로건물 중대사고 발생시의 원자로건물의 건전성을 나타내는 적어도 하나의 모의 원자로건물의 건전성 데이터, 상기 적어도 하나의 모의 원자로건물의 건전성 데이터를 기반으로 생성된 적어도 하나의 모의 원자로건물의 건전성 그래프, 상기 적어도 하나의 모의원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기 중 적어도 하나가 저장된 정보제공부; 소정 시간마다 현재 원자로건물의 건전성을 나타내는 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받는 데이터 입력부; 및 상기 데이터 입력부로부터 제공된 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 기반으로 형성된 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 그래프와 상기 정보 저장부에서 제공된 적어도 하나의 정보를 기반으로 원자로건물의 중대사고를 예측하는 중대사고 분석부를 포함한다.

Description

중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측시스템 및 예측방법{Prediction System and Method for Integrity of Containment Under Severe Accident}
본 발명은 원자로건물의 건전성을 위협하는 변수들을 입력신호로 하여 원자로건물의 건전성 변수들의 예측곡선 및 설정치 도달시간을 계산하여 운전원에게 제공하는 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측시스템 및 예측방법에 관한 것이다.
원자력 발전소 중대사고 시 발전소 상태정보의 정확한 제공은 중대사고 대응에 필수적이다. 특히, 방사능 유출의 최후 방벽인 원자로건물의 상태감시 뿐만 아니라 원자로건물의 건전성을 위협하는 요소인 원자로건물의 압력 및 수소 농도 등의 설정치 도달시간을 예측하는 것은 가장 효과적인 사고대응 및 완화조치를 가능하게 한다.
원자로건물은 원자로를 둘러싸고 있는 건물이며, 원자로건물 상태감시라 함은 원자로건물 내부의 온도, 압력, 수소농도 등을 측정하여 원자로건물이 파손되는 가 여부를 감시하는 것을 말한다. 따라서, '원자로건물의 건전성'이란 원자로건물이 파손되지 않았음을 의미한다.
중대사고 시에는 원자로건물 내부의 압력, 수소농도가 원자로건물이 파손될 정도로 올라갈 가능성이 있다. 따라서 압력, 수소농도 등을 감시하여 원자로건물이 파손될 정도가 되지 않도록 조치를 취한다. 여기서 파손될 정도의 수치(압력, 수소농도의 수치)를 설정치로 설정해놓고 있다.
그러나, 현재 발전소에서는 현재의 압력, 수소농도를 감시하고 있기 때문에 압력, 수소농도가 언제 설정치에 도달할지 알 수 없는 문제가 있다.
현재 원자력 발전소의 계측 시스템은 중대사고 시에 원자로건물의 현재 상태 값만을 지시하고 있으며, 발전소 상태정보 파악을 위해 운전원은 매 15분마다 원자로건물의 건전성을 나타내는 변수들을 감시 기록해야 한다.
또한, 원자로건물의 건전성을 나타내는 변수들의 설정치 도달시간에 대한 예측 정보를 제공하고 있지 않기 때문에, 운전원이 설정치 도달시간을 예측하기 위해 현재의 발전소 상태 및 원자로건물의 건전성을 나타내는 변수의 Trend를 이용하여 예상 도달시간을 추정해야 한다.
운전원은 이러한 원자로건물의 건전성을 나타내는 변수들의 감시 및 추정을 다른 사고대응 조치와 병행적으로 수행해야 하므로 인적 오류의 가능성이 있으며, 중대사고 시에는 발전소의 모든 상태감시 정보를 이용할 수 없으며 운전원은 큰 심리적인 부담을 가지므로 인적 오류의 가능성을 증가시킨다.
한국특허등록공보 10-0166615(1998년09월24일 등록)
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측시스템은 인적오류의 발생가능성이 높고, 부적절한 대응 시 그 영향이 막대한 중대사고 환경에서, 원자로건물의 건전성을 나타내는 원자로건물의 압력, 수소 농도 등의 설정치 도달시간을 예측하고, 예측된 정보를 운전원에게 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측 시스템은 원자력발전소의 복수의 시나리오에 따른 모의 원자로건물의 건전성 데이터를 기반으로, 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기를 제공하는 정보제공부; 및 원자로건물로부터 전달받은 현재 원자로건물의 건전성 데이터와 상기 정보제공부로부터 제공받은 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기를 기반으로 상기 원자로건물의 건전성을 예측하는 중대사고 분석부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 정보제공부는 원자력발전소의 복수의 시나리오에 따른 모의 원자로 건물의 건전성 데이터를 입력받는 제1 데이터 입력부; 상기 제1 데이터 입력부로부터 입력받은 모의 원자로 건물의 건전성 데이터를 기반으로 적어도 하나의 모의 원자로건물의 건전성 그래프를 형성하는 제1 그래프 생성부;상기 제1 그래프 형성부로부터 입력받은 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기를 연산하여 상기 중대사고 분석부로 전달하는 최대 기울기 연산부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중대사고 분석부는 상기 원자로건물로부터 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받는 제2 데이터 입력부와상기 제2 데이터 입력부로부터 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 전달받아 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 그래프를 형성하는 제2 그래프 형성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중대사고 분석부는 상기 제2 그래프 형성부로부터 전달받은 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기를 연산하는 기울기 연산부; 및 상기 정보제공부로부터 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기를 입력받고, 상기 기울기 연산부로부터 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기를 입력받고, 상기 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기와 상기 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기를 비교하는 기울기 비교부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기울기 비교부는 중대사고 발생 후 원자로건물의 건전성을 예측하는 예측곡선을 형성하는 예측곡선 형성부를 더 포함하되, 상기 기울기 비교부는 정보제공부로부터 전달받은 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기와 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기를 비교하여, 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기가 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기보다 완만한 경우에, 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 상기 예측곡선 형성부로 전달하고, 상기 예측곡선 형성부는 상기 기울기 비교부로부터 전달받은 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 기반으로 적어도 하나의 예측곡선을 형성할 수 있다.
또한, 상기 중대사고 분석부는 상기 예측곡선 형성부로부터 전달받은 적어도 하나의 예측곡선을 기반으로 설정치에 도달할 때까지의 도달시간을 연산하는 도달시간 연산부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도달시간 연산부는 복수의 예측곡선이 있는 경우에 각각의 예측곡선마다 설정치까지 도달하는 데 걸리는 시간을 계산하고, 이 중 가장 작은 값을 도달시간으로 설정할 수 있다.
또한, 상기 원자로건물의 건전성 예측 시스템은 상기 현재 원자로건물의 건전성 데이터, 상기 예측곡선, 상기 도달시간, 중대사고 시나리오 중 적어도 하나를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 모의 원자로 건물의 건전성 그래프는 압력-수소농도 그래프, 온도-수소농도 그래프, 압력-시간 그래프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 현재 원자로 건물의 건전성 그래프는 압력-수소농도 그래프, 온도-수소농도 그래프, 압력-시간 그래프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 모의 원자로건물의 건전성 데이터와 상기 현재 원자로건물의 건전성 데이터는 원자로건물의 온도, 압력, 수소농도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측 방법은 소정 시간마다 현재 원자로건물의 건전성을 나타내는 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받는 단계; 상기 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받아 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 그래프를 생성하는 단계; 상기 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기를 연산하고 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기와 비교하는 단계; 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기가 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기보다 완만한 경우에 상기 현재 원자로건물의 건전성을 나타내는 데이터로부터 예측 데이터를 계산하는 단계; 및 예측 데이터가 설정치에 도달한 경우에 상기 설정치에 도달할 때까지의 도달시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측시스템은 중대사고 시나리오들의 해석결과를 통해 각 입력신호들의 최대 기울기와 실제 입력되는 변수들의 기울기를 비교함으로써 과도현상 혹은 일시적인 급격한 기울기 증가에 따른 예측곡선 및 도달시간의 오류를 방지하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측시스템은 인적오류의 가능성이 있는 중대사고 시 원자로건전성을 나타내는 변수들의 감시 및 설정치 도달시간을 자동적으로 계산해줌으로써 운전원의 직무부하를 줄이고 인적오류가 저감되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자로건물의 건전성 예측시스템은 예상된 설정치 도달시간은 장기화된 발전소정전사고나 또 다른 사고의 진행에 대처할 수 있는 전략을 찾아내는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보제공부를 도시한 것이다
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측시스템을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부를 도시한 것이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 중대사고 시나리오를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측방법을 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
본 발명에서 중대사고라 함은 설계기준사고보다 더 심각한 사고 상태를 포함하는 사고를 의미하며, 설계기준사고라 함은 발생가능성이 희박한 사고에 대해서도 안전보호 목적으로 사고의 안전수습이 가능하도록 구조, 계통 기기를 설계하는데 이와 같은 설계를 위해 상정된 일련의 가상사고를 말한다. 여기서 설계기준사고는 LOCA : Loss of coolant accident(냉각재상실사고), LOOP : Loss of offsite power(소외전원상실사고), SBO : Station black out(발전소정전사고), TLOF : Total loss of feedwater(주급수상실사고) 등을 포함한다.
중대사고 시에는 원자로건물 내부의 압력, 수소농도가 원자로건물이 파손될 정도로 올라갈 가능성이 있다. 따라서, 원자로건물 내의 압력, 수소농도 등을 감시하여 원자로건물이 파손되지 않도록 조치할 필요가 있다.
본 발명에서 원자로건물의 건전성 데이터는 원자로건물의 파손 여부를 지시할 수 있는 원자로건물 내부의 온도, 압력, 수소농도 등을 포함할 수 있다.
도 1과 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측시스템(1000)를 도시한 것이다. 도 1과 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측시스템(1000)은 정보제공부(100), 중대사고 분석부(200)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정보제공부(100)는 제1 데이터 입력부(110), 제1 그래프 생성부(120), 최대 기울기 연산부(130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 데이터 입력부(110)는 가정할 수 있는 원자력발전소의 복수의 시나리오에 따른 모의 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받을 수 있다. 여기서 모의 원자로건물의 건전성 데이터는 원자로건물의 압력(11), 온도(12), 수소농도(13) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 그래프 생성부(120)는 제1 데이터 입력부(110)로부터 입력받은 모의 원자로건물 내부의 건전성 데이터를 기반으로 적어도 하나의 모의 원자로건물의 건전성 그래프를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 최대 기울기 연산부(130)는 제1 그래프 생성부(120)로부터 적어도 하나의 모의 원자로건물의 건전성 그래프를 전달받아 적어도 하나의 모의 원자로건물의 최대 기울기를 연산하여, 중대사고 분석부(200)에 제공할 수 있다. 여기서, 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기라 함은 복수의 시나리오에 따른 원자로의 건전성 그래프 중 최대 기울기를 가진 데이터를 의미한다.
예컨대, 제1 시나리오를 기반으로 원자로건물 내부의 제1 압력-수소농도 그래프, 제1 온도-수소농도 그래프, 제1 압력-시간 그래프를 생성하고, 제2 시나리오를 기반으로 원자로건물 내부의 제2 압력-수소농도 그래프, 제2 온도-수소농도 그래프, 제2 압력-시간 그래프를 생성하고, 제3시나리오를 기반으로 원자로건물 내부의 제3 압력-수소농도 그래프, 제3 온도-수소농도 그래프, 제3 압력-시간 그래프를 생성할 수 있다.
이때, 0~10분 구간에서 제1 압력-수소농도 그래프 내지 제3 압력-수소농도 그래프의 기울기를 계산한 결과, 제1 압력-수소 농도 그래프가 최대 기울기를 갖는다면, 0~10분 구간에서의 제1 압력-수소농도 그래프의 기울기가 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기가 된다. 마찬가지로 0~10분 구간에서 제1 압력-시간 그래프 내지 제3 압력-시간 그래프의 기울기를 계산한 결과, 제2 압력-시간 그래프가 최대 기울기를 갖는다면, 0~10분 구간에서의 제2 압력-시간 그래프의 기울기가 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기가 된다.
이렇게 계산된 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기는 중대사고 분석부(200)로 전달되어 중대사고가 발생된 경우, 원자로건물이 파손될때까지의 도달시간을 계산하는 데 이용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 중대사고 분석부(200)는 제2 데이터 입력부(210), 제2 그래프 생성부(220), 기울기 연산부(230), 기울기 비교부(240), 예측곡선 생성부(250), 도달시간 연산부(260)를 포함하여, 상기 제2 데이터 입력부(210)로부터 제공된 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터와 상기 정보제공부(100)에서 제공된 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기를 기반으로 원자로건물의 건전성을 예측할 수 있다.
도 3을 계속 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 데이터 입력부(210)는 현재 원자로건물의 상태를 나타내는 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받을 수 있다.
도 3을 계속 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 데이터 입력부(210)는 원자로건물로부터 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터 입력받아 이를 제2 그래프 생성부(220)로 전달할 수 있다. 제2 데이터 입력부(210)로 입력되는 현재 원자로건물의 건전성 데이터는 일정 시간 간격으로 입력될 수 있다.
예를 들어, 중대사고가 13시 00분부터 시작되었다면, 13시 00분부터 현재 원자로건물의 압력, 수소농도는 데이터 입력부(210)로 실시간 전달되어 저장된다. 따라서, 13시 10분이 되었다면, 13시 00분부터 13시 10분까지의 압력, 수소농도 데이터가 저장되어 있으며, 13시 00분부터 13시 10분까지의 압력, 수소농도 데이터를 통해, 향후 압력, 수소농도가 어떻게 변할 지 예측할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 그래프 생성부(220)는 제2 데이터 입력부(210)로부터 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받아 현재 원자로건물의 건전성 그래프를 형성할 수 있다. 여기서, 현재 원자로건물의 건전성 그래프는 모의 원자로건물의 건전성 그래프와 마찬가지로 시간-수소농도 그래프, 시간-압력 그래프, 수소농도-압력 그래프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기울기 연산부(230)는 제2 그래프 생성부(220)로부터 전달된 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기를 연산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기울기 비교부(240)는 정보제공부(100)로부터 전달받은 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기와 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기를 비교하여, 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기가 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기보다 완만한 경우에, 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 예측곡선 생성부(250)로 전달한다. 반대로, 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기가 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기보다 급한 경우에는 일시적인 과도현상이거나, 데이터가 신뢰성이 있다고 볼 수 없으므로, 데이터 입력부(210)에서 소정 시간 경과 후의 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 예측곡선 생성부(250)는 기울기 비교부(240)로부터 전달받은 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 기반으로 적어도 하나의 예측곡선을 형성한다. 여기서 예측곡선이란 중대사고 발생 후 향후 원자로건물의 건전성을 예측하는 그래프를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도달시간 연산부(260)는 예측곡선 생성부(250)로부터 전달받은 적어도 하나의 예측곡선을 기반으로 설정치에 도달할 때까지의 도달시간을 연산할 수 있다. 여기서 설정치란 원자로건물이 파손될 정도의 수치를 의미한다. 만일, 복수의 예측곡선이 있는 경우에 각각의 예측곡선마다 설정치까지 도달하는 데 걸리는 시간을 계산하고, 이 중 가장 작은 값을 도달시간으로 설정할 수 있다.
예컨대, 13시 00분에 중대사고가 발생하였고 현재가 13시 10분이라면, 제2 데이터 입력부(200)로 10분간의 압력, 수소농도 데이터가 입력되고 이를 제2 그래프 생성부(220)로 전달한다. 제2 그래프 생성부(220)는 데이터 입력부(200)로부터 전달받은 10분간의 데이터를 기반으로 현재 수소농도-압력 그래프를 형성할 수 있다. 기울기 연산부(230)는 제2 그래프 생성부(220)로부터 전달받은 현재 수소농도-압력 그래프의 기울기를 연산한다. 기울기 비교부(240)는 정보제공부(100)로부터 전달받은 중대사고 발생후 10분 동안의 모의 수소농도-압력 그래프의 최대 기울기와 현재 수소농도-압력 그래프의 기울기를 각각 비교하여, 현재 수소농도-압력 그래프의 기울기가 모의 수소농도-압력 그래프의 최대 기울기보다 완만한 경우에 예측곡선 생성부(250)로 10분 간의 현재 수소농도, 압력 데이터를 전달하여 수소농도-압력 예측곡선을 형성하도록 한다.
반대로, 13시 00분부터 13시 10분까지의 현재 수소농도, 압력 데이터를 기반으로 한 그래프의 기울기가 모의 수소농도-압력 그래프의 최대 기울기보다 급한 경우 예측곡선을 형성하지 않고, 처음으로 다시 돌아가 제2 데이터 입력부(200)로부터 13시 01분 부터 13시 11분까지의 압력, 수소농도 데이터를 입력받고, 이를 기반으로 현재 수소농도-압력 그래프를 형성하고, 현재 수소농도-압력 그래프의 기울기를 연산한다. 연산된 현재 수소농도-압력 그래프의 기울기와 정보제공부(100)로부터 전달받은 모의 수소 농도-압력 그래프의 최대 기울기(중대사고 발생 후 1분부터 11분 사이의 그래프에 기반함)를 비교하여, 현재 수소농도-압력 그래프의 기울기가 모의 수소농도-압력 그래프의 최대 기울기보다 완만한 경우에 예측곡선 생성부(250)로 10분 간의 현재 수소농도, 압력 데이터를 전달하여 수소농도-압력 예측곡선을 형성하도록 한다.
만일, 수소농도- 압력을 기반으로 하는 예측곡선에서 설정치까지 도달하는 데 걸리는 시간이 제1 시간이고, 시간-수소농도를 기반으로 하는 예측 곡선에서 설정치까지 도달하는 데 걸리는 시간이 제2 시간이고, 제1 시간이 제2 시간보다 짧다면, 제1 시간을 본 발명의 일 실시예에 따른 도달시간으로 설정할 수 있다.
도 1과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측시스템(1000)은 디스플레이부(300)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(300)는 현재 원자로건물의 건전성 데이터, 예측곡선, 도달시간, 중대사고 시나리오 중 적어도 하나를 디스플레이할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부를 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 붉은 색 선(410)은 예측곡선이며, 파란 선(420)은 중대사고 해석 전산 프로그램을 통해 모의된 그래프이다. 또한, 본 발명의 디스플레이부(300)는 중대사고 시나리오(430), 도달시간(440)을 디스플레이할 수 있다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 중대사고 시나리오를 도시한 것으로, 여기서 중대사고 시나리오란 상술한 LOCA, LOOP, SBO, TLOF 등을 포함하는 설계기준사고를 초기사건으로 하여 사고대처설비의 동작 유무에 따른 시나리오를 의미한다. 예컨대, 도 5에서 시나리오 SBO-485-PDS19 FIRE는 도 5의 6번째 시나리오를 뜻하는 것으로 발전소에 화재기인 정전사고가 발생한 것을 의미하며, ACC(X), AFW-T(X), RACV원자로 격리, 공동층수, 수소제어(X), 원자로 열제거(X)은 중대사고 진행의 대표 경위를 의미한다. 여기서, (X)가 붙은 것은 해당 동작이 실패했다는 의미로, 수소제어(X)는 수소제어가 실패했다는 의미이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측방법을 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자로건물의 건전성 예측 방법은 소정 시간마다 현재 원자로건물의 건전성을 나타내는 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받는 단계(S100); 상기 현재 원자로건물의 건전성 데이터를 입력받아 적어도 하나의 현재 원자로건물의 건전성 그래프를 생성하는 단계(S200); 상기 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기를 연산하고 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기와 비교하는 단계(S300); 현재 원자로건물의 건전성 그래프의 기울기가 모의 원자로건물의 건전성 그래프의 최대 기울기보다 완만한 경우에 상기 현재 원자로건물의 건전성을 나타내는 데이터로부터 예측 데이터를 계산하는 단계(S400); 상기 예측 데이터가 설정치에 도달한 경우에 상기 설정치에 도달할 때까지의 도달시간을 계산하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
1000: 원자로건물의 건전성 예측시스템
100: 정보제공부
110: 제1 데이터 입력부
120: 제1 그래프 생성부
130: 최대 기울기 연산부
200: 중대사고 분석부
210: 제2 데이터 입력부
220: 제2 그래프 생성부
230: 기울기 연산부
240: 기울기 비교부
250: 예측곡선 생성부
260: 도달시간 연산부
300: 디스플레이부

Claims (12)

  1. N-상기 N은 1보다 큰 정수임-개의 중대사고 시나리오에 따른 모의 원자로건물의 수소 농도, 온도, 압력 데이터 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 N 개의 시나리오에 따라 제1 그래프를 N 개 형성하고, 제1 시간 구간에서 상기 N 개의 제1 그래프의 기울기를 각각 연산한 뒤, 그 중 가장 큰 기울기를 상기 제1 그래프의 최대 기울기로 선정하는 정보제공부; 및
    상기 정보제공부로부터 상기 제1 그래프의 최대 기울기를 입력받고,
    현재 원자로건물의 수소 농도, 온도, 압력 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 제2 그래프를 형성하고,
    상기 제1 시간 구간에서 상기 제2 그래프의 기울기를 연산하고,
    상기 제2 그래프의 기울기와 상기 제1 그래프의 최대 기울기와 비교하여,
    상기 제2 그래프의 기울기가 상기 제1 그래프의 최대 기울기보다 완만한 경우에, 상기 현재 원자로건물의 수소 농도, 온도, 압력 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 예측곡선을 형성하여 도달시간-상기 도달시간은 상기 원자로건물이 파손될 때까지의 시간임-예측하는 중대사고 분석부를 포함하는 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 원자로건물의 건전성 예측 시스템은
    상기 현재 원자로건물의 수소 농도, 온도, 압력 데이터, 상기 예측곡선, 상기 도달시간, 중대사고 시나리오 중 적어도 하나를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 그래프는 압력-수소농도 그래프, 온도-수소농도 그래프, 압력-시간 그래프 중 적어도 하나를 포함하는 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 그래프는 압력-수소농도 그래프, 온도-수소농도 그래프, 압력-시간 그래프 중 적어도 하나를 포함하는 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 모의 원자로건물의 건전성 데이터와 상기 현재 원자로건물의 건전성 데이터는 원자로건물의 온도, 압력, 수소농도 중 적어도 하나를 포함하는 중대사고 시 원자로건물의 건전성 예측 시스템.
  12. N-상기 N은 1보다 큰 정수임-개의 중대사고 시나리오에 따라 원자로건물의 수소 농도, 온도, 압력 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 하는 제1 그래프를 N 개 형성하는 단계;
    제1 시간 구간에서 상기 N 개의 제1 그래프의 기울기를 연산하는 단계;
    상기 N 개의 제1 그래프의 기울기 중 가장 큰 기울기를 상기 제1 그래프의 최대 기울기로 선정하는 단계;
    현재 원자로건물의 수소 농도, 온도, 압력 데이터를 기반으로 제2 그래프를 형성하는 단계;
    상기 제1 시간 구간에서 상기 제2 그래프의 기울기를 연산하는 단계;
    상기 제2 그래프의 기울기와 상기 제1 그래프의 최대 기울기를 비교하는 단계;
    상기 제2 그래프의 기울기가 상기 제1 그래프의 최대 기울기보다 완만한 경우에, 상기 현재 원자로건물의 수소 농도, 온도, 압력 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 예측곡선을 형성하는 단계; 및
    상기 예측곡선을 기반으로 도달시간-상기 도달시간은 상기 원자로건물이 파손될 때까지의 시간임-을 연산하는 단계를 포함하는 원자로건물의 건전성 예측 방법.
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