KR102500136B1 - 원자력 발전소 유지보수 관리 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원자력 발전소의 효과적인 유지보수를 위한 유지보수 관리 장치 및 방법에 대한 것이다. 본 발명은, 원전 시스템의 운전 정보와 센서 정보를 바탕으로 상기 원전 시스템의 유지보수 필요 여부를 판단하는 유지보수 판단부; 상기 유지보수 판단부에서 유지보수가 필요하다고 판단한 유지보수 항목이 복수인 경우 유지보수 우선순위를 판단하는 우선순위 판단부; 및 상기 유지보수 우선순위와 유지보수 작업자 정보를 바탕으로 유지보수 작업자를 선정하여 작업자 단말기로 유지보수 요청을 전달하는 유지보수 관리부;를 포함하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치 및 그 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 원자력 발전소 유지보수 관리 장치 및 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 원자력 발전소의 효과적인 유지보수를 위한 유지보수 관리 장치 및 방법에 대한 것이다.
지구 온난화에 따른 기후 변화를 최소화하기 위하여 온실가스를 감축하기 위한 노력이 활발하게 이루어지고 있다. 온실가스의 감축을 위한 가장 중요한 요소는 화석 연료 사용의 감축이며, 내연기관 엔진이 아닌 전기 구동 모터를 탑재한 전기 자동차도 중요한 대안 중 하나가 되고 있다.
그런데, 전기 자동차와 같은 경우에도 전력 발전을 위한 발전소가 필수적이다. 국내의 경우 석탄화력발전의 비중이 상당히 높은 편이고, 수력, 태양광, 풍력 등을 이용한 신재생 에너지 발전을 통해 석탄화력발전의 비중을 줄이는 것은 쉽지 않다. 우리나라의 경우, 원자력 발전의 비중이 상당히 높은 편이고, 원자력 발전에 대한 찬반 논란이 상당히 많이 있음에도, 여전히 안전한 원자력 발전은 석탄화력발전의 비중을 줄이면서 신재생 에너지 발전의 비중을 높이는 과정에서 중요한 역할을 할 수 있다.
원자력발전은 화석연료를 사용하는 발전에 비하여 이산화탄소(CO2)의 배출이 없고, 향후 화석연료의 고갈에 대비한 에너지 안보차원에서도 중요한 전기 에너지원이다.
그런데, 원자력 발전소의 운영에 있어서는 원자력 발전소의 사용 년수의 증가에 따라 원자력 발전소의 각종 계통이나 계측 장비에 고장이 증가할 수 있고, 효과적인 유지보수를 통해 원자력 발전소의 사고 또는 고장을 방지하는 것이 중요하다.
일례로, 등록특허 제1615451호는, 인지성을 향상시키는 원자력 발전소의 운전 시스템 및 이를 이용한 원자력 발전소의 운전방법에 관한 것으로서, 기기에 대한 유지보수 수행 여부를 운전원 디스플레이에 표시함으로써 인지성을 향상시키는 것을 개시한다.
원자력 발전소의 운영 및 유지보수를 위해서는 다수의 운영 인력 및 유지보수 인력이 필요하다. 원자력 발전소 운영 과정에서, 결함이 발생하거나 고장이 예측되는 경우, 고장 부위를 빠르게 판단하고, 유지보수 인력이 효과적으로 대응하도록 지시하는 것이 요구된다.
본 발명은, 원자력 발전소의 계통 및 관련 부품에 대한 정보를 체계적으로 관리하고, 고장 발생 또는 예측시 유지보수 우선순위를 설정하고 유지보수 인력을 효율적으로 배치함으로써 원자력 발전소의 가동 중지를 방지하는 한편, 유지관리 소요 시간을 단축할 수 있는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 원전 시스템의 운전 정보와 센서 정보를 바탕으로 상기 원전 시스템의 유지보수 필요 여부를 판단하는 유지보수 판단부; 상기 유지보수 판단부에서 유지보수가 필요하다고 판단한 유지보수 항목이 복수인 경우 유지보수 우선순위를 판단하는 우선순위 판단부; 및 상기 유지보수 우선순위와 유지보수 작업자 정보를 바탕으로 유지보수 작업자를 선정하여 작업자 단말기로 유지보수 요청을 전달하는 유지보수 관리부;를 포함하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 원자력 발전소 유지보수 관리 장치는, 상기 원전 시스템의 계통을 모델링한 계통 모델과 상기 계통의 고장 수목 정보를 포함하는 계통 모델링부를 더 포함하고, 상기 우선순위 판단부는, 상기 계통 모델과 상기 고장 수목 정보를 이용하여 상기 유지보수 우선순위를 판단하며, 상기 유지보수 항목의 고장에 따른 원자로 정지, 발전 정지, 방사능 누출 및 발전 출력 감소 중 적어도 하나를 고려하여 유지보수 우선순위가 판단될 수 있다.
또한, 상기 유지보수 관리부는, 복수의 상기 유지보수 항목의 연관 관계를 고려하여 상기 유지보수 항목의 유지보수 순서를 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연관 관계는 상기 유지보수 항목들의 유지보수가 독립적인지 또는 종속적인지에 대한 것이고, 제 1 유지보수 항목과 제 3 유지보수 항목은 독립적이고, 제 2 유지보수 항목이 제 1 유지보수 항목에 종속적인 경우, 제 1 유지보수 항목과 제 2 유지보수 항목의 유지보수 우선순위 및 작업시간과, 제 3 유지보수 항목의 유지보수 우선순위와 작업시간을 비교하여 유지보수 요청을 생성할 수 있다.
또한, 상기 원자력 발전소 유지보수 관리 장치는, 상기 유지보수를 위한 대체 기기, 부품 또는 소모 자재의 보유 현황 정보와, 상기 유지보수 작업자의 현황 정보를 포함하는 유지보수 자원 정보를 관리하는 유지보수 자원 관리부와, 상기 원전 시스템에 대한 유지보수 이력 정보를 관리하는 유지보수 이력 관리부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유지보수 이력 관리부는, 상기 원전 시스템의 계통별, 품목별, 및 고장 원인별로 상기 유지 보수 이력을 관리하고, 고장에 대한 조치와 유지보수 작업자 정보 및 소요시간을 관리한다.
또한, 상기 유지보수 관리부는, 상기 유지보수 자원 관리부와 상기 유지보수 이력 관리부의 정보를 바탕으로 상기 유지보수 항목의 처리에 대한 예상 소요 시간을 산출하고, 상기 유지보수 우선순위가 높은 유지보수 항목에 대한 유지보수 시간을 최소하면서, 동시에 처리하여야 할 유지보수 항목들의 유지보수 종료 시간을 단축하도록 상기 유지보수 항목에 대한 상기 유지보수 작업자를 결정할 수 있다.
또한, 상기 유지보수 관리부는, 상기 원전 시스템의 계통, 상기 고장 수목, 상기 품목, 상기 고장 원인 및 상기 조치를 포함하는 상기 유지보수 항목, 상기 유지보수 작업자 정보, 및 상기 소요시간을 입력으로 하고, 상기 유지보수 우선순위를 고려한 최적 유지보수 순서와 최적 유지보수 작업자를 출력으로 하도록 학습된 인공 신경망 모델을 포함하는 유지보수 모델부, 및 현재의 상기 유지보수 항목들과 현재의 상기 유지보수 자원 정보를 상기 유지보수 모델부에 입력하여 산출된 출력을 바탕으로 상기 유지보수 작업자에게 할당될 상기 유지보수 항목을 결정하는 유지보수 결정부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 유지보수 관리부는 상기 유지보수 항목에 대한 진단 결과를 상기 단말기로부터 수신하고, 상기 유지보수 항목의 순서 또는 상기 유지보수 작업자를 재조정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 원자력 발전소 유지보수 관리 장치는, 상기 유지보수 관리부에 의해 할당된 상기 유지보수 항목에 대한 유지보수가 완료된 후, 완료된 유지보수 항목에 대한 평가를 수행하는 유지보수 평가부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 유지보수 판단부에서 원전 시스템의 운전 정보와 센서 정보를 바탕으로 상기 원전 시스템의 유지보수 필요 여부를 판단하는 유지보수 판단 단계; 우선순위 판단부에서 상기 유지보수가 필요하다고 판단한 유지보수 항목이 복수인 경우 유지보수 우선순위를 판단하는 우선순위 판단 단계; 및 유지보수 관리부에서 상기 유지보수 우선순위와 유지보수 작업자 정보를 바탕으로 유지보수 작업자를 선정하여 작업자 단말기로 유지보수 요청을 전달하는 유지보수 관리 단계;를 포함하는 원자력 발전소 유지보수 관리 방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 우선순위 판단 단계에서, 상기 원전 시스템의 계통을 모델링한 계통 모델과 상기 계통의 고장 수목 정보를 이용하여 상기 유지보수 우선순위가 판단될 수 있다.
또한, 상기 유지보수 관리 단계에서, 상기 유지보수 항목들의 유지보수 작업의 연관성을 고려하여, 연관된 유지보수 항목들의 그룹들이 복수인 경우, 복수의 그룹의 유지보수 우선순위와 작업시간을 비교하여 상기 유지보수 요청이 생성될 수 있다.
또한, 상기 유지보수 관리 단계에서, 상기 유지보수를 위한 대체 기기, 부품 또는 소모 자재의 보유 현황 정보와, 상기 유지보수 작업자의 현황 정보를 포함하는 유지보수 자원 정보와, 상기 원전 시스템에 대한 유지보수 이력 정보를 바탕으로 상기 유지보수 항목의 처리에 대한 예상 소요 시간을 산출하고, 상기 유지보수 우선순위가 높은 유지보수 항목에 대한 유지보수 시간을 최소하면서, 동시에 처리하여야 할 유지보수 항목들의 유지보수 종료 시간을 단축하도록 상기 유지보수 항목에 대한 상기 유지보수 작업자를 결정할 수 있다.
또한, 상기 유지보수 관리 단계에서 할당된 상기 유지보수 항목에 대한 유지보수가 완료된 후, 완료된 유지보수 항목에 대한 평가를 수행하는 유지보수 평가 단계가 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따르면, 원자력 발전소 운영시 위험 요소를 최소화하고, 유지관리 소요시간을 단축함으로써 원자력 발전소 운영의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치의 유지보수 이력 관리부에서의 유지보수 이력의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치의 유지보수 관리부의 일 실시 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치의 유지보수 관리부에 포함되는 유지보수 모델부를 위한 인공 신경망 모델의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치의 유지보수 이력 관리부에서의 유지보수 이력의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치의 유지보수 관리부의 일 실시 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치의 유지보수 관리부에 포함되는 유지보수 모델부를 위한 인공 신경망 모델의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치을 도시한 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치(100)는 원자력 발전을 수행하는 원전 시스템(10)으로부터 운전 정보를 수집하고, 원전 시스템(10)의 유지보수 필요 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 유지보수 작업자의 단말기(20)로 유지보수를 지시하는 한편, 유지보수 진행 결과를 모니터링하는 것을 특징으로 한다.
원자력 발전소 유지보수 관리 장치(100)는 유지보수 판단부(110), 우선순위 판단부(120), 유지보수 관리부(140) 및 유지보수 평가부를 포함할 수 있다.
유지보수 판단부(110)는, 원전 시스템(10)의 운전 정보와 원전 시스템(10)에 구비된 각종 센서 정보를 바탕으로 원전 시스템의 이상 상태 및 결함을 감지하여 유지보수 필요 여부를 판단할 수 있다. 유지보수 판단부(110)는 원전 시스템(10)의 특정 기기에 대한 주기적인 계획 정비, 이상 상태를 예측하여 수행하는 예지 정비, 및 이상 상태 및 결함의 실제 발생시 수행하는 결함 정비가 필요한 상황에서 유지보수가 필요하다고 판단할 수 있다.
우선순위 판단부(120)는 유지보수 판단부(110)에서 원전 시스템에 대한 유지보수가 필요하다고 판단한 경우, 유지보수 우선순위를 판단한다. 현재 유지보수가 필요한 항목이 1개만 존재하는 경우에는 우선순위를 별도로 판단할 필요가 없을 수 있다. 그러나, 동시에 2개 이상의 항목에 대한 유지보수의 필요성이 존재하는 경우에 우선순위 판단부(120)는 유지보수 우선순위를 판단할 수 있다.
우선순위 판단부(120)의 효과적인 판단을 위하여, 원전 시스템(10)의 계통을 모델링한 계통 모델을 구비한 계통 모델링부(130)가 추가로 포함될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 계통 모델링부(130)는 원전 시스템(10)의 계통과 각 계통에 있어서의 고장 수목(Fault Tree)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 원전 시스템(10)의 계통은 안전관련 유체 계통(펌프, 구동밸브, 열교환기 탱크, 우회 유로 등), 보조 유체 계통(냉각수 공급을 위한 열교환기, 펌프, 밸브 등), 전기공급 계통, 계기 및 제어 계통, 공기조화 계통, 이차측 동력변환 계통(증기발생기, 복수기, 증기방출 밸브, 주급수 및 보조급수 계통), 일차측 갑압 계통(안전감압밸브, 차단밸브, 가압기 안전밸브 등) 및 압축공기 계통 등을 포함할 수 있다. 고장 수목은 한 계통의 기능 상실과 관련한 계통 자체 내의 기기 고장이나 보조 계통의 기능 상실 등의 연관 관계를 트리 구조로 나타낸 것이다.
유지보수 판단부(110)에서 특정 계통 또는 특정 기기의 유지보수가 필요하다고 판단한 경우, 우선순위 판단부(120)는 계통 모델링부(130)의 원전 시스템(10)의 계통과 고장 수목을 고려하여 유지보수 우선순위를 판단할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 우선순위 판단부(120)는 유지보수 항목에 따른 원자력 발전소 운영 위험도에 따라 우선순위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 특정 계통 또는 특정 기기의 고장에 따라 원자로 정지, 발전 정지, 방사능 누출 또는 발전 출력 감소 등에 대한 영향성을 고려하여 우선순위가 결정될 수 있다.
유지보수 관리부(140)는 우선순위 판단부(120)에서 판단한 우선순위에 따라 유지보수를 관리한다. 일 실시예에 있어서, 유지보수 관리부(140)는 우선순위 판단부(120)에서의 유지보수 항목에 대한 우선순위를 제 1 요소로 하고, 유지보수 항목 간의 종속성 및 유지보수 시간을 고려하여 유지보수를 관리한다. 유지보수 관리부(140)는 유지보수 항목을 결정하고, 작업자의 단말기(20)로 유지보수 요청을 전달한다.
복수의 유지보수 항목이 존재하는 경우, 유지보수 항목은 서로 독립적이거나 종속적일 수 있다. 유지보수 항목이 독립적이라는 것은, 유지보수 항목들에 대한 유지보수 실행시 각각 개별적으로 진행될 수 있음을 의미한다. 유지보수 항목이 종속적이라는 것은 유지보수 항목들 간에 유지보수의 선후가 존재함을 의미한다. 일례로, 유체 라인에 이상이 발생한 경우, 유체 라인의 누수, 밸브 고장, 펌프 고장 간에는 먼저 점검하고 유지보수를 실행하여야 할 순서가 존재할 수 있으며, 이러한 경우 유지보수 항목들 간에는 종속성이 존재할 수 있다. 또는 고장 수목에 따라, 순차적으로 점검하고 유지보수를 진행하여야 할 유지보수 항목의 순서가 존재할 수 있다.
제 1 유지보수 항목과 제 2 유지보수 항목이 독립적인 경우, 각 유지보수 항목에 대한 유지보수는 우선순위와 작업시간을 고려하여 개별적으로 유지보수 관리부(140)에서 지시될 수 있다.
제 1 유지보수 항목과 제 2 유지보수 항목이 종속적인 경우, 제 1 유지보수 항목에 대한 유지보수를 먼저 수행하고, 제 2 유지보수 항목에 대한 유지보수가 수행되도록 유지보수 관리부(140)에서 지시될 수 있다.
유지보수 항목이 제 1 내지 제 3 항목이 존재하고, 이들이 서로 독립적인 경우, 각 유지보수 항목에 대한 유지보수는 우선순위와 작업시간을 고려하여 개별적으로 유지보수 관리부(140)에서 지시될 수 있다.
제 1 유지보수 항목과 제 3 유지보수 항목은 독립적이고, 제 2 유지보수 항목이 제 1 유지보수 항목에 종속적인 경우, 제 1 유지보수 항목과 제 2 유지보수 항목의 유지보수 우선순위 및 작업시간과, 제 3 유지보수 항목의 유지보수 우선순위와 작업시간을 비교하여 유지보수 관리부(140)에서 유지보수 지시가 수행될 수 있다.
유지보수 관리부(140)는 유지보수 항목에 대한 유지보수 순서를 결정하고 지시를 수행함에 있어서, 유지보수를 위한 자원과 유지보수 이력 정보를 고려할 수 있다.
유지보수 자원 관리부(150)는 유지보수를 위한 대체 기기, 부품 또는 소모 자재의 보유 현황에 대한 정보를 관리할 수 있다. 또한, 유지보수 자원 관리부(150)는 유지보수를 수행하는 작업자 현황을 관리할 수 있다.
유지보수 이력 관리부(160)는, 원전 시스템(10)의 유지보수 이력에 대한 정보를 관리할 수 있다. 유지보수 이력 관리부(160)는 유지보수를 수행하는 작업자의 정보를 추가적으로 더 관리할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치의 유지보수 이력 관리부(160)에서의 유지보수 이력의 일례를 도시한 도면이다.
유지보수 이력 관리부(160)는 도 2에 도시된 바와 같은 원전 시스템(10)의 유지보수 이력을 관리할 수 있다. 즉, 유지보수 이력 관리부(160)는, 계통별, 품목별, 고장 원인별로 유지 보수 이력을 관리하고, 각 고장에 대한 조치와 작업자 및 소요시간을 관리할 수 있다.
또한, 유지보수 이력 관리부(160)는, 유지보수 작업자의 역량에 대한 정보, 예를 들면, 경력, 관련 자격증 보유현황, 유지보수 경험 등을 함께 관리할 수 있다. 또한, 유지보수 소요시간은, 유지보수 지시부터 유지보수 완료까지의 시간을 관리하되, 유지보수 요청부터 유지보수 대상까지의 도착 시간, 진단 시간, 유지보수 조치 시간 등과 같이 유지보수 요청부터 완료까지의 시간을 구분하여 관리할 수 있다. 또한, 유지보수 관리부(140)는 복수의 유지보수 작업자가 유지보수 작업에 투입되는 경우의 효율성을 고려하여 최적으로 작업 인원을 할당할 수 있다.
유지보수 관리부(140)는, 유지보수 자원 관리부(150)와 유지보수 이력 관리부(160)의 정보를 바탕으로, 유지보수 항목에 대한 유지보수 작업자를 선정하고, 해당 작업자에 의한 유지보수 작업 예상 소요시간을 산출한다. 일 실시예에 있어서, 유지보수 관리부(140)는 유지보수 이력 관리부(160)의 유지보수 이력과, 작업자의 역량 정보를 바탕으로 특정 유지보수 항목의 작업 예상 소요시간을 산출할 수 있다.
유지보수 관리부(140)는 유지보수 우선순위가 높은 유지보수 항목에 대한 유지보수 시간을 최소화하면서 동시에 처리하여야 할 유지보수 항목들의 전체 종료시간을 단축할 수 있도록 유지보수 항목에 대한 유지보수 작업자를 선정하고 작업 요청을 각 작업자의 단말기(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유지보수 관리부(140)는 딥러닝과 같은 인공 신경망을 이용하여 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치(100)의 유지보수 관리부(140)의 일 실시 형태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 장치(100)의 유지보수 관리부(140)에 포함되는 유지보수 모델부(142)를 위한 인공 신경망 모델의 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 유지보수 관리부(140)는 유지보수 모델부(142)와 유지보수 결정부(144)를 포함한다.
유지보수 모델부(142)는 원전 계통, 고장 수목, 부품, 고장원인, 조치 등과 같은 유지보수 항목, 작업자 정보, 작업 소요 시간 등을 입력으로 하고, 유지보수 우선순위를 고려한 최적 유지보수 순서와 유지보수 작업자를 출력으로 하도록 학습된 인공 신경망 모델로 구현될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 작업자 정보는 계통별로 구분될 수 있고, 경력과 자격증, 과거 유지보수 경험 등은 정규화되어 입력될 수 있다.
도 4를 참조하면, 유지보수 모델부(142)는 입력 계층과 출력 계층 및 은닉 계층을 포함하는 인공 신경망 모델로 구현될 수 있다. 입력 계층에서 뉴런들의 수는 데이터 세트의 피처들의 수와 같고, 출력 계층은 복수의 연속적인 출력을 가질 수 있다. 입력 계층과 출력 계층의 사이에는 복수의 은닉 계층이 구비될 수 있다.
유지보수 모델부(142)의 유지보수 모델은 과거 유지보수 데이터를 바탕으로 비지도 학습 또는 강화 학습 기반하여 훈련되고, 실제 유지보수 수행시의 데이터를 입력으로 하여 반복적으로 훈련될 수 있다.
유지보수 결정부(144)는, 현재 유지보수 항목들과, 유지보수 자원 정보를 유지보수 모델부(142)에 입력하여 산출된 출력을 바탕으로 유지보수 작업자에게 할당될 유지보수 작업을 결정한다.
유지보수 요청을 받은 작업자는 유지보수 현장으로 출동하고, 유지보수 항목에 대한 진단을 실시하고, 유지보수 작업을 수행한다. 작업자는 단말기(20)를 통해 유지보수의 진행 단계를 유지보수 관리 장치(100)로 보고할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 작업자가 유지보수 항목에 대한 진단 결과를 유지보수 관리 장치(100)로 보고하면, 유지보수 관리부(140)는 상기 진단 결과에 따라 유지보수 작업의 순서와 인원을 재조정하는 것도 가능할 수 있다. 예를 들어, 제 1 내지 제 3 유지보수 항목이 진행되는 상황에서, 제 1 유지보수 항목의 진단 결과 이상 없음으로 판단되는 경우, 제 1 유지보수 항목에 투입된 작업자를 제 2 유지보수 항목 또는 제 3 유지보수 항목의 유지보수 작업에 추가 투입하도록 결정될 수 있다. 또한, 제 1 유지보수 항목과 제 2 유지보수 항목이 종속적이고, 제 1 유지보수 항목의 진단 결과 작업 소요 시간이 예상보다 지연될 것으로 판단되는 경우, 제 2 유지보수 항목의 작업 착수 시간을 재조정할 수 있다.
즉, 본 발명에 있어서, 유지보수 관리부(140)는 유지보수 작업의 진행 상황을 피드백받아 유지보수 작업을 재조정함으로써 원자력 발전소의 유지보수 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 유지보수 평가부는 유지보수 관리부(140)에 의해 할당된 유지보수 작업이 완료된 후, 완료된 유지보수 작업에 대한 평가를 수행할 수 있다. 유지보수 평가부는 실제 유지보수 작업 결과(유지보수 항목, 작업자, 소요 시간)를, 유지보수 모델부(142)에서의 유지보수 모델의 출력값(작업 소요시간 등의 예상치) 또는 유지보수 이력 관리부(160)의 과거 저장값과 비교하여 현재 수행된 유지보수 작업 결과에 대한 평가 결과를 도출할 수 있다. 이러한 평가 결과는 작업자의 단말기(20)로 전송되는 한편, 각 작업자의 작업 평가 지표로서 활용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소 유지보수 관리 방법을 도시한 순서도이다.
유지보수 판단부(110)는, 원전 시스템(10)의 운전 정보와 원전 시스템(10)에 구비된 각종 센서 정보를 바탕으로 원전 시스템의 유지보수 필요 여부를 판단한다(S10). 유지보수 판단부(110)는 원전 시스템(10)의 특정 기기에 대한 주기적인 계획 정비, 이상 상태를 예측하여 수행하는 예지 정비, 및 이상 상태 및 결함의 실제 발생시 수행하는 결함 정비가 필요한 상황에서 유지보수가 필요하다고 판단할 수 있다.
원전 시스템의 유지보수가 필요하다고 판단되면, 우선순위 판단부(120)는 유지보수 우선순위를 판단한다(S20). 현재 유지보수가 필요한 항목이 1개만 존재하는 경우에는 우선순위를 별도로 판단할 필요가 없을 수 있다. 그러나, 동시에 2개 이상의 항목에 대한 유지보수의 필요성이 존재하는 경우에 우선순위 판단부(120)는 유지보수 우선순위를 판단할 수 있다. 유지보수 항목에 대한 유지보수의 우선순위를 판단함에 있어서, 원전 시스템의 계통과 고장 수목 및 원자력 발전소 운영 위험도를 고려하여 유지보수 항목의 우선순위를 판단할 수 있다.
유지보수 관리부(140)는 우선순위 판단부(120)에서 판단한 우선순위에 따라 유지보수를 관리하며, 복수의 유지보수 항목이 존재하는 경우, 유지보수의 순서 및 작업자를 결정한다(S30).
일 실시예에 있어서, 유지보수 관리부(140)는, 유지보수 우선순위가 높은 유지보수 항목에 대한 유지보수 시간을 최소화하면서 동시에 처리하여야 할 유지보수 항목들의 전체 종료시간을 단축할 수 있도록 유지보수 항목에 대한 유지보수 작업자를 결정할 수 있다.
또한, 유지보수 관리부(140)는, 인공 신경망 모델로 구현된 유지보수 모델을 이용하여 현재 유지보수 항목의 우선순위와 가용 자원을 바탕으로 최적의 유지보수 항목의 작업 순서와 작업자를 결정할 수 있다.
유지보수 관리부(140)는 작업자의 단말기로 유지보수 진행을 요청한다(S40).
유지보수 요청을 받은 작업자는 유지보수 현장으로 출동하고, 유지보수 항목에 대한 진단을 실시하고, 유지보수 작업을 수행한다. 작업자는 단말기(20)를 통해 유지보수의 진행 단계를 유지보수 관리 장치(100)로 보고할 수 있다.
유지보수 관리부(140)는 유지보수 진행상황을 모니터링하고, 유지보수 작업 상황 변동에 따라 유지보수 요청 사항을 피드백할 수 있다(S50).
유지보수가 완료된 후, 유지보수 평가부는 완료된 유지보수 작업에 대한 평가를 수행한다(S60). 완료된 유지보수 작업의 결과는 유지보수 모델의 새로운 훈련 정보로 사용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 원전 시스템
20 : 단말기
100 : 원자력 발전소 유지보수 관리 장치
110 : 유지보수 판단부
120 : 우선순위 판단부
130 : 계통 모델링부
140 : 유지보수 관리부
142 : 유지보수 모델부
144 : 유지보수 결정부
150 : 유지보수 자원 관리부
160 : 유지보수 이력 관리부
20 : 단말기
100 : 원자력 발전소 유지보수 관리 장치
110 : 유지보수 판단부
120 : 우선순위 판단부
130 : 계통 모델링부
140 : 유지보수 관리부
142 : 유지보수 모델부
144 : 유지보수 결정부
150 : 유지보수 자원 관리부
160 : 유지보수 이력 관리부
Claims (15)
- 원전 시스템의 운전 정보와 센서 정보를 바탕으로 상기 원전 시스템의 유지보수 필요 여부를 판단하는 유지보수 판단부;
상기 유지보수 판단부에서 유지보수가 필요하다고 판단한 유지보수 항목이 복수인 경우 유지보수 우선순위를 판단하는 우선순위 판단부; 및
상기 유지보수 우선순위와 유지보수 작업자 정보를 바탕으로 유지보수 작업자를 선정하여 작업자 단말기로 유지보수 요청을 전달하는 유지보수 관리부;를 포함하고,
상기 원전 시스템의 계통을 모델링한 계통 모델과 상기 계통의 고장 수목 정보를 포함하는 계통 모델링부를 더 포함하고,
상기 우선순위 판단부는, 상기 계통 모델과 상기 고장 수목 정보를 이용하여 상기 유지보수 우선순위를 판단하며, 상기 유지보수 항목의 고장에 따른 원자로 정지, 발전 정지, 방사능 누출 및 발전 출력 감소 중 적어도 하나를 고려하여 유지보수 우선순위가 판단되며,
상기 유지보수 관리부는, 복수의 상기 유지보수 항목의 연관 관계를 고려하여 상기 유지보수 항목의 유지보수 순서를 결정하고,
상기 연관 관계는 상기 유지보수 항목들의 유지보수가 독립적인지 또는 종속적인지에 대한 것이고,
제 1 유지보수 항목과 제 3 유지보수 항목은 독립적이고, 제 2 유지보수 항목이 제 1 유지보수 항목에 종속적인 경우, 제 1 유지보수 항목과 제 2 유지보수 항목의 유지보수 우선순위 및 작업시간과, 제 3 유지보수 항목의 유지보수 우선순위와 작업시간을 비교하여 유지보수 요청을 생성하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 유지보수를 위한 대체 기기, 부품 또는 소모 자재의 보유 현황 정보와, 상기 유지보수 작업자의 현황 정보를 포함하는 유지보수 자원 정보를 관리하는 유지보수 자원 관리부와, 상기 원전 시스템에 대한 유지보수 이력 정보를 관리하는 유지보수 이력 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 유지보수 이력 관리부는, 상기 원전 시스템의 계통별, 품목별, 및 고장 원인별로 상기 유지 보수 이력을 관리하고, 고장에 대한 조치와 유지보수 작업자 정보 및 소요시간을 관리하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 유지보수 관리부는, 상기 유지보수 자원 관리부와 상기 유지보수 이력 관리부의 정보를 바탕으로 상기 유지보수 항목의 처리에 대한 예상 소요 시간을 산출하고, 상기 유지보수 우선순위가 높은 유지보수 항목에 대한 유지보수 시간을 최소하면서, 동시에 처리하여야 할 유지보수 항목들의 유지보수 종료 시간을 단축하도록 상기 유지보수 항목에 대한 상기 유지보수 작업자를 결정하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 유지보수 관리부는,
상기 원전 시스템의 계통, 상기 고장 수목, 상기 품목, 상기 고장 원인 및 상기 고장에 대한 조치를 포함하는 상기 유지보수 항목, 상기 유지보수 작업자 정보, 및 상기 소요시간을 입력으로 하고, 상기 유지보수 우선순위를 고려한 최적 유지보수 순서와 최적 유지보수 작업자를 출력으로 하도록 학습된 인공 신경망 모델을 포함하는 유지보수 모델부, 및
현재의 상기 유지보수 항목들과 현재의 상기 유지보수 자원 정보를 상기 유지보수 모델부에 입력하여 산출된 출력을 바탕으로 상기 유지보수 작업자에게 할당될 상기 유지보수 항목을 결정하는 유지보수 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 유지보수 관리부는 상기 유지보수 항목에 대한 진단 결과를 상기 단말기로부터 수신하고, 상기 유지보수 항목의 순서 또는 상기 유지보수 작업자를 재조정하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치. - 제 1 항 및 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지보수 관리부에 의해 할당된 상기 유지보수 항목에 대한 유지보수가 완료된 후, 완료된 유지보수 항목에 대한 평가를 수행하는 유지보수 평가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 장치. - 유지보수 판단부에서 원전 시스템의 운전 정보와 센서 정보를 바탕으로 상기 원전 시스템의 유지보수 필요 여부를 판단하는 유지보수 판단 단계;
우선순위 판단부에서 상기 유지보수가 필요하다고 판단한 유지보수 항목이 복수인 경우 유지보수 우선순위를 판단하는 우선순위 판단 단계; 및
유지보수 관리부에서 상기 유지보수 우선순위와 유지보수 작업자 정보를 바탕으로 유지보수 작업자를 선정하여 작업자 단말기로 유지보수 요청을 전달하는 유지보수 관리 단계;를 포함하고,
상기 우선순위 판단 단계에서, 상기 원전 시스템의 계통을 모델링한 계통 모델과 상기 계통의 고장 수목 정보를 이용하여 상기 유지보수 우선순위가 판단되며,
상기 유지보수 관리 단계에서, 상기 유지보수 항목들의 유지보수 작업의 연관성을 고려하여, 연관된 유지보수 항목들의 그룹들이 복수인 경우, 복수의 그룹의 유지보수 우선순위와 작업시간을 비교하여 상기 유지보수 요청이 생성되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 방법. - 삭제
- 삭제
- 제 11 항에 있어서,
상기 유지보수 관리 단계에서,
상기 유지보수를 위한 대체 기기, 부품 또는 소모 자재의 보유 현황 정보와, 상기 유지보수 작업자의 현황 정보를 포함하는 유지보수 자원 정보와, 상기 원전 시스템에 대한 유지보수 이력 정보를 바탕으로 상기 유지보수 항목의 처리에 대한 예상 소요 시간을 산출하고,
상기 유지보수 우선순위가 높은 유지보수 항목에 대한 유지보수 시간을 최소하면서, 동시에 처리하여야 할 유지보수 항목들의 유지보수 종료 시간을 단축하도록 상기 유지보수 항목에 대한 상기 유지보수 작업자를 결정하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 방법. - 제 11 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 유지보수 관리 단계에서 할당된 상기 유지보수 항목에 대한 유지보수가 완료된 후, 완료된 유지보수 항목에 대한 평가를 수행하는 유지보수 평가 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소 유지보수 관리 방법.
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