KR20160010727A - 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템 및 방법 - Google Patents

원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템 및 방법에 관한 것으로, 원자력 발전소의 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 중 적어도 하나를 입력받아 전달하는 정비 정보 수집부, 원자력 발전소의 각 구역에 대한 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나를 입력받아 전달하는 출입자 정보 수집부, 상기 정비 작업 계획, 시험 관리 계획, 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나에 근거하여 원자력 발전소 연료저장조에 대한 사보타주 모델을 수립하고 상기 사보타주 모델에 근거하여 사고 발생 리스크를 평가하는 리스크 평가부, 상기 사보타주 모델 및 상기 사보타주 모델 수립의 중간 결과를 저장하는 저장부 및 상기 사고 발생 리스크를 출력하는 출력부를 포함하며, 원자력 발전소 사용후연료저장조에 대하여 냉각 상실, 사보타주 및 외부의 원인으로 인하여 발생할 수 있는 연료 손상 및 방사성 물질 외부 누출 사고 등의 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크를 사전에 평가하고 실시간으로 감시할 수 있다.

Description

원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PHYSICAL SECURITY RISK EVALUATION FOR SPENT FUEL POOL OF NUCLEAR POWER PLANTS}
본 발명은 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용후연료저장조의 설비에 내재한 연료 손상 및 방사성 물질 누출 사고 발생의 리스크 뿐 아니라 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 사고의 리스크를 평가할 수 있는 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.
원자력발전소의 리스크를 평가하는 시스템 및 방법론으로는 대표적으로 확률론적 안전성 평가(Probablistic Safety Assessment, PSA)가 있다. PSA는 불확실성을 포함하고 있는 기기의 고장률 또는 인적 오류 발생의 가능성을 통계적으로 처리하고 사고 시나리오에 따라 논리적으로 리스크를 정량화하기 위한 방법론이다.
원자력발전소의 리스크를 평가하기 위한 PSA에서는 보다 세부적인 사고의 조합을 불리안(Boolean) 논리를 사용하여 분석하는 하향식 연역적 고장 분석 기법인 고장 수목 분석과 초기 사건으로부터 결과가 일어날 확률을 평가하는 상향식 논리적 분석 기법인 사건 수목 분석을 사용한다.
종래의 원자력발전소 리스크 평가를 위한 PSA에서는 원자력발전소 건물 내의 각 격실에 대한 위험을 평가하여 고장 수목 및 사건 수목을 수립하고, 고장 수목 및 사건 수목에 근거하여 최소단절집합 및 최소성공집합을 계산함으로써 원자력발전소의 리스크를 평가하였다.
그런데 원자력발전소의 리스크에는 기기 및 시설의 고장 및 단순한 인적 오류가 아닌 직접 또는 간접적으로 방사선 노출에 의해 대중의 건강과 안전에 위험을 초래할 수 있는 고의적인 행위인 사보타주에 의한 리스크가 있으며 따라서 사보타주에 의한 리스크를 평가할 필요가 있다.
또한, 종래의 원자력발전소 리스크 평가 시스템에서는 원자력발전소의 핵연료를 사용하는 건물에 대하여 노심손상을 중심으로 리스크를 평가하였고, 사용후연료저장조에 대해서는 내진설계 및 충분한 냉각수의 확보 만으로 리스크를 평가하였다. 특히 사용후연료저장조는 핵연료가 사용되는 건물이 아닌 보조건물 내에 설치되어 있어, 종래의 PSA 모델 수립에 있어서 고려되지 않았다.
그러데 최근에는 사용후핵연료의 냉각상실로 인한 외부유출에 의하여 발생할 수 있는 방사선 노출에 대한 위험이 문제로 대두되고 있으며, 또한 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 사용후연료저장조로부터의 방사선 유출에 대하여 리스크 평가 및 실시간 위험성 감시의 필요가 증가하고 있다.
한국등록특허 제10-1171950호(등록일: 2012.08.01., 발명의 명칭 : 원전배관 검사의 대상선정 시스템 및 그 방법, 청구범위 제1항)가 있다.
본 발명은, 원자력발전소 사용후연료저장조의 냉각 계통의 기기 운전 현황, 정비 작업 및 정주기 시험 계획, 및 작업관련 출입자의 요소를 반영하여 사용후연료저장조에 대한 고장 수목 및 사보타주 모델을 수립함으로써, 사용후연료저장조의 설비에 내재한 연료 손상 및 방사성 물질 누출 사고 발생의 리스크 뿐 아니라 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 사고의 리스크를 평가할 수 있는 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템은 원자력 발전소의 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 중 적어도 하나를 입력받아 전달하는 정비 정보 수집부, 원자력 발전소의 각 구역에 대한 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나를 입력받아 전달하는 출입자 정보 수집부, 상기 정비 작업 계획, 시험 관리 계획, 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나에 근거하여 원자력 발전소 연료저장조에 대한 사보타주 모델을 수립하고 상기 사보타주 모델에 근거하여 사고 발생 리스크를 평가하는 리스크 평가부, 상기 사보타주 모델 및 상기 사보타주 모델 수립의 중간 결과를 저장하는 저장부 및 상기 사고 발생 리스크를 출력하는 출력부를 포함한다.
본 발명에서, 각 사용자에 대하여 부여된 접근 권한 정보를 관리자로부터의 입력에 근거하여 생성, 갱신, 삭제 및 전달하는 사용자 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 리스크 평가부는 상기 사용후연료저장조에 포함된 냉각 계통의 냉각기능 상실 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크를 평가하는 설비측면 리스크 평가부, 상기 사용후연료저장조에 대한 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가하는 내부 동조자 리스크 평가부, 상기 사용후연료저장조의 현재 운전 상태를 판단하고 상기 현재 운전 상태에 근거하여 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가하는 현재 리스크 평가부 및 상기 설비측면 리스크 평가부, 내부 동조자 리스크 평가부 및 현재 리스크 평가부가 평가한 각 리스크에 대한 대응 조치를 산출하는 대응 조치 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 설비측면 리스크 평가부는 상기 사용후연료저장조에 대한 고장 수목 및 사건 수목을 수립하고, 상기 내부 동조자 리스크 평가부는 상기 사건 수목에 근거하여 산출된 화재 및 침수 데이터베이스에 근거하여 상기 고장 수목을 변환함으로써 상기 사보타주 모델을 수립하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 사보타주 모델은 상기 사건 수목에 근거하여 산출된 화재 및 침수 데이터베이스에 근거하여 상기 고장 수목을 변환함으로써 수립되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 설비측면 리스크 평가부는 상기 정비 정보 수집부가 전달한 정보, 상기 고장 수목, 상기 사건 수목 및 상기 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 상기 냉각 계통의 냉각기능 상실 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크를 평가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 내부 동조자 리스크 평가부는 상기 출입자 정보 수집부가 전달한 정보, 상기 고장 수목, 상기 사건 수목 및 상기 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 상기 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 현재 리스크 평가부는 상기 정비 정보 수집부가 전달한 정보, 상기 출입자 정보 수집부가 전달한 정보, 상기 고장 수목, 상기 사건 수목 및 상기 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 상기 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 방법은, 정비 정보 수집부가 원자력 발전소의 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 중 적어도 하나를 포함하는 정비 정보를 수집하는 단계, 출입자 정보 수집부가 원자력 발전소의 각 구역에 대한 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 출입자 정보를 수집하는 단계, 리스크 평가부가 사용후연료저장조에 대한 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델을 상기 정비 정보 및 사용자 정보에 근거하여 수립하는 단계, 상기 리스크 평가부가 상기 사용후연료저장조에 포함된 냉각 계통의 냉각기능 상실의 리스크 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크 중 적어도 하나를 상기 정비 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 평가하는 단계, 상기 리스크 평가부가 상기 사용후연료저장조에 대한 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 상기 출입자 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 평가하는 단계, 상기 리스크 평가부가 상기 사용후연료저장조의 실시간 방사능 유출의 리스크를 상기 정비 정보, 출입자 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 평가하는 단계 및 상기 리스크 평가부가 상기 대응 조치를 분석하는 단계를 포함한다.
본 발명에서, 상기 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델을 수립하는 단계에서, 상기 사보타주 모델은 상기 사건 수목에 근거하여 산출된 화재 및 침수 데이터베이스에 근거하여 상기 고장 수목을 변환함으로써 수립되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 원자력 발전소 사용후연료저장조에 대하여 냉각 상실, 사보타주 및 외부의 원인으로 인하여 발생할 수 있는 연료 손상 및 방사성 물질 외부 누출 사고 등의 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크를 사전에 평가하고 실시간으로 감시할 수 있다.
도 1은 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 실시예에서 원자력발전소 사용후연료저장조의 냉각 계통을 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템은, 사용자 관리부(100), 정비 정보 수집부(200), 출입자 정보 수집부(300), 저장부(400), 리스크 평가부(500) 및 출력부(600)를 포함하여 이루어질 수 있다.
사용자 관리부(100)는 각 사용자에 대하여 부여된 접근 권한 정보를 관리자로부터의 입력에 근거하여 생성, 갱신, 삭제 및 전달한다.
이러한 접근 권한 정보는 출입자 정보 수집부(300)가 입력받아 전달하는 출입자 정보 및 출입제한 정보와 함께 각 사용자가 부여받은 권한에 부합하는 구역에 출입하였는지, 아니면 사보타주의 우려가 있는 접근 권한 위반이 발생하였는지를 판단하는데 사용될 수 있다.
정비 정보 수집부(200)는 원자력 발전소의 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 중 적어도 하나를 입력받아 전달한다.
이러한 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보는 원자력 발전소 연료저장조의 냉각 계통의 냉각기능 상실 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크와 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가하는 데 사용될 수 있다.
출입자 정보 수집부(300)는 원자력 발전소의 각 구역에 대한 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나를 입력받아 전달한다.
이러한 출입자 정보 및 출입제한 정보는 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크 및 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가하는 데 사용될 수 있다.
저장부(400)는 이하에서 기술하는 대로 리스크 평가부(500)가 수립하는 사보타주 모델 및 사보타주 모델 수립의 중간 결과를 저장한다.
이 때 저장부(400)는 이하에서 기술하는 사용후연료저장조에 대한 고장 수목 및 사건 수목을 저장할 수 있다.
리스크 평가부(500)는 정비 작업 계획, 시험 관리 계획, 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나에 근거하여 원자력 발전소 연료저장조에 대한 사보타주 모델을 수립하고 사보타주 모델에 근거하여 사고 발생 리스크를 평가한다.
여기에서 리스크 평가부(500)는 사용후연료저장조에 포함된 냉각 계통의 냉각기능 상실 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크를 평가하는 설비측면 리스크 평가부(510), 사용후연료저장조에 대한 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가하는 내부 동조자 리스크 평가부(520), 사용후연료저장조의 현재 운전 상태를 판단하고 현재 운전 상태에 근거하여 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가하는 현재 리스크 평가부(530) 및 설비측면 리스크 평가부, 내부 동조자 리스크 평가부 및 현재 리스크 평가부가 평가한 각 리스크에 대한 대응 조치를 산출하는 대응 조치 분석부(540)를 포함할 수 있다.
설비측면 리스크 평가부(510)는 사용후연료저장조에 대한 고장 수목 및 사건 수목을 수립할 수 있다.
원자력 발전소에 대한 PSA 모델을 수립하는 데 있어서 고장 수목은 방사능 유출을 정점사건으로 하여 정점사건을 유발할 수 있는 원인 사건을 수목 형태로 표시되는 불리안 논리 식으로 표현함으로서 수립된다.
또한 사건 수목은 시작 사건으로부터 연속하여 일어날 수 있는 사건들과 그 확율을 수목 형태로 표시하여 수립되며, 이 중 고장으로 이어질 수 있는 사건들의 연쇄의 리스크를 산출하는 데 사용된다.
원자력발전소 사용후연료저장조는 핵연료건물 대신 보조 건물 내에 설치되어 있을 수 있으며, 이 경우 사용후연료저장조에서 일어날 수 있는 방사능 유출이 PSA 모델에 포함되지 않을 수 있으므로, 사용후연료저장조에 관한 고장 수목과 사건 수목을 수립하고 그에 근거하여 사보타주 모델을 수립하여야 사용후연료저장조에 대한 사보타주로 일어날 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
도 2는 본 실시예에서 원자력발전소 사용후연료저장조의 냉각 계통을 구성을 도시한 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용후연료저장조 시설에는 물리적, 전기적으로 분리된 2개의 계열의 냉각 계통과 정화 계통이 포함되며, 냉각 계통은 안전성 관련 I 등급에 속하는 계통이므로 냉각 계통의 주요 설비에 관한 설계변수를 고려하여 사용후연료저장조에 관한 고장 수목과 사건 수목을 수립할 수 있다.
이 때 사용후연료저장조에 관한 고장 수목은 각 사고 경위에 따라 요구되는 계통기능과 성공기준에 따라 정점사건을 구분하여 모델링할 수 있으며, 사용후연료저장조 사고 완화를 위한 냉각 계통을 모델링할 수 있다. 또한 이 때 냉각 계통에 대한 분석시 출입자 정보 수집부가 수집하는 출입자 정보 및 출입제한 정보와 정비 정보 수집부가 수집하는 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보에 근거하여 운전원과 계통 사이에 존재하는 상호작용을 분석할 수 있다.
한편 내부 동조자 리스크 평가부(520)는 고장 수목 및 사건 수목 중 적어도 하나에 근거하여 사보타주 모델을 수립할 수 있다.
이 때, 사보타주에 의한 리스크를 평가하기 위한 사보타주 모델은 냉각 계통의 각 격실에 대하여 화재 및 침수에 의해 손상되는 기기를 조사하고 이를 토대로 화재 및 침수 데이터베이스(Database, DB)를 개발하며, 이러한 화재 및 침수 DB와 사건 수목을 근거로 하여 고장 수목을 변환함으로써 수립될 수 있다.
즉, 사보타주 모델은 사건 수목에 근거하여 산출된 화재 및 침수 DB에 근거하여 고장 수목을 변환함으로써 수립될 수 있다.
이 때, 각 격실에 대하여 손상되는 기기를 그에 해당하는 기본 사건과 대응시키고, 각 격실에서 기기 고장시 발생할 수 있는 초기 사건을 사건 수목을 분석하여 선정할 수 있다.
냉각 계통에 대한 사보타주 모델을 수립할 때, 냉각 계통의 이용불능을 초래하는 배관이나 기기를 고장 수목의 기본사건과 대응시키고 냉각 계통 두 계열의 상실을 초기 사건으로 선정할 수 있다.
이 때, 사건 수목의 초기 사건별로 PSA 모델에서 기기의 고장으로 대응되어 있는 고장 수목을 격실 대응으로 변환함으로써 사보타주에 의해 냉각 계통 정지를 초래할 수 있는 조합을 찾을 수 있다.
이와 같이 수립된 사보타주 모델을 사용하여 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이 수립되는 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델은 저장부(400)에 저장되어 이후 방사능 유출의 리스크를 평가하는 데 사용될 수 있다.
이 때, 출입자 정보 수집부(300)가 전달하는 출입자 정보 및 출입제한 정보와 저장부(400)에 저장된 정보를 조합하여 내부 동조자의 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
즉, 내부 동조자 리스크 평가부(520)는 출입자 정보 수집부가 전달한 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 상기 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
한편, 정비 정보 수집부(200)가 전달하는 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보와 저장부(400)에 저장된 정보를 조합하여 냉각기능 상실에 다른 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
즉, 설비측면 리스크 평가부(510)는 정비 정보 수집부(200)가 전달한 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 냉각 계통의 냉각기능 상실 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
또한, 출입자 정보 수집부(300)가 전달하는 출입자 정보 및 출입제한 정보, 정비 정보 수집부(200)가 전달하는 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 및 저장부(400)에 저장된 정보를 조합하여 사용후연료저장조에서 일어나는 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
이 때, 현재 리스크 평가부(530)는 출입자 정보 및 출입제한 정보와 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보에 근거하여 사용후연료저장조의 현재 운전 상태를 판단할 수 있다. 또한 현재 리스크 평가부(530)는 사용후연료저장조의 현재 운전 상태 및 고장 수목, 사건 수목과 사보타주 모델에 근거하여 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
즉, 현재 리스크 평가부(530)는 정비 정보 수집부(200)가 전달한 정보, 출입자 정보 수집부(300)가 전달한 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
대응 조치 분석부(540)는 공격자 입장에서 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델에 포함된 격실들을 공격할 경우, 해당 격실들을 방호할 수 있는 조치를 산출하며, 방호 조치를 공격의 저지와 무력화로 구분하여 산출할 수 있다. 또한 대응력의 전개와 공격자의 활동에 대한 정보의 보고 체계 및 경비 인력의 재배치안을 산출할 수 있다.
출력부(600)는 리스크 평가부(500)가 상술한 바와 같이 산출한 사고 발생 리스크를 사용자에게 출력한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 방법의 동작을 도시한 순서도이다. 이를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 방법을 설명한다.
먼저 정비 정보 수집부(200)가 원자력 발전소의 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 중 적어도 하나를 수집한다(S110). 즉, 정비 정보 수집부(200)가 정비 정보를 입력받아 리스크 평가부(500)로 전달한다.
이어서, 출입자 정보 수집부(300)가 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나를 수집한다(S120). 즉, 출입자 정보 수집부(300)가 사용자 정보를 입력받아 리스크 평가부(500)로 전달한다.
이어서, 리스크 평가부(500)는 원자력 발전소 사용후 연료 저장조에 관한 고장 수목 및 사건 수목을 수립한다(S130).
상술한 바와 같이, 사용후연료저장조에 관한 고장 수목은 각 사고 경위에 따라 요구되는 계통기능과 성공기준에 따라 정점사건을 구분하여 모델링할 수 있으며, 사용후연료저장조 사고 완화를 위한 냉각 계통을 모델링할 수 있다. 또한 이 때 냉각 계통에 대한 분석시 출입자 정보 수집부가 수집하는 출입자 정보 및 출입제한 정보와 정비 정보 수집부가 수집하는 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보에 근거하여 운전원과 계통 사이에 존재하는 상호작용을 분석할 수 있다.
이후, 리스크 평가부(500)는 고장 수목 및 사건 수목에 근거하여 사용후 연료 저장조의 사보타주 모델을 수립한다(S140).
상술한 바와 같이, 사보타주에 의한 리스크를 평가하기 위한 사보타주 모델은 냉각 계통의 각 격실에 대하여 화재 및 침수에 의해 손상되는 기기를 조사하고 이를 토대로 화재 및 침수 DB를 개발하며, 이러한 화재 및 침수 DB와 사건 수목을 근거로 하여 고장 수목을 변환함으로써 수립될 수 있다.
즉, 사보타주 모델은 사건 수목에 근거하여 산출된 화재 및 침수 데이터베이스에 근거하여 상기 고장 수목을 변환함으로써 수립될 수 있다.
이 때, 각 격실에 대하여 손상되는 기기를 그에 해당하는 기본 사건과 대응시키고, 각 격실에서 기기 고장시 발생할 수 있는 초기 사건을 사건 수목을 분석하여 선정할 수 있다.
냉각 계통에 대한 사보타주 모델을 수립할 때, 냉각 계통의 이용불능을 초래하는 배관이나 기기를 고장 수목의 기본사건과 대응시키고 냉각 계통 두 계열의 상실을 초기 사건으로 선정할 수 있다.
이 때, 사건 수목의 초기 사건별로 PSA 모델에서 기기의 고장으로 대응되어 있는 고장 수목을 격실 대응으로 변환함으로써 사보타주에 의해 냉각 계통 정지를 초래할 수 있는 조합을 찾을 수 있다.
즉, 상기 단계(S130) 내지 단계(S140)에서, 리스크 평가부가 사용후연료저장조에 대한 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델을 상기 정비 정보 및 사용자 정보에 근거하여 수립할 수 있다.
이어서, 리스크 평가부(500)는 냉각 계통의 냉각기능 상실에 따른 방사능 유출의 리스크를 평가한다(S150).
즉, 리스크 평가부(500)는 정비 정보 수집부(200)가 전달하는 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보와 저장부(400)에 저장된 정보를 조합하여 냉각기능 상실에 다른 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있으며, 이 때, 설비측면 리스크 평가부(510)가 정비 정보 수집부(200)가 전달한 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 냉각 계통의 냉각기능 상실 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
이후, 리스크 평가부(500)는 내부 종조자의 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가한다(S160).
즉, 출입자 정보 수집부(300)가 전달하는 출입자 정보 및 출입제한 정보와 저장부(400)에 저장된 정보를 조합하여 내부 동조자의 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있으며, 이 때, 내부 동조자 리스크 평가부(520)가 출입자 정보 수집부가 전달한 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 상기 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
이어서, 리스크 평가부(500)는 사용후연료저장조에서 일어하는 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가한다(S150).
즉, 출입자 정보 수집부(300)가 전달하는 출입자 정보 및 출입제한 정보, 정비 정보 수집부(200)가 전달하는 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 및 저장부(400)에 저장된 정보를 조합하여 사용후연료저장조에서 일어나는 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있으며, 이 때, 현재 리스크 평가부(530)가 정비 정보 수집부(200)가 전달한 정보, 출입자 정보 수집부(300)가 전달한 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가할 수 있다.
이후, 리스크 평가부(500)는 평가한 방사능 유출의 리스크에 따라 대응 조치를 분석한다(S160).
이 때, 리스크 평가부(500)에 포함된 대응 조치 분석부(540)가 공격자 입장에서 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델에 포함된 격실들을 공격할 경우, 해당 격실들을 방호할 수 있는 조치를 산출하며, 방호 조치를 공격의 저지와 무력화로 구분하여 산출할 수 있다. 또한 대응력의 전개와 공격자의 활동에 대한 정보의 보고 체계 및 경비 인력의 재배치안을 산출할 수 있다.
이어서, 출력부(600)가 리스크 평가부(500)가 평가한 사고 발생 리스크를 사용자에게 출력하고 프로세스를 종료한다(S170).
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 원자력 발전소 사용후연료저장조에 대하여 냉각 상실, 사보타주 및 외부의 원인으로 인하여 발생할 수 있는 연료 손상 및 방사성 물질 외부 누출 사고 등의 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크를 사전에 평가하고 실시간으로 감시할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 사용자 관리부 200 : 정비 정보 수집부
300 : 출입자 정보 수집부 400 : 저장부
500 : 리스크 평가부 510 : 설비측면 리스크 평가부
520 : 내부 동조자 리스크 평가부 530 : 현재 리스크 평가부
540 : 대응 조치 분석부 600 : 출력부

Claims (10)

  1. 원자력 발전소의 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 중 적어도 하나를 입력받아 전달하는 정비 정보 수집부;
    원자력 발전소의 각 구역에 대한 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나를 입력받아 전달하는 출입자 정보 수집부;
    상기 정비 작업 계획, 시험 관리 계획, 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나에 근거하여 원자력 발전소 연료저장조에 대한 사보타주 모델을 수립하고 상기 사보타주 모델에 근거하여 사고 발생 리스크를 평가하는 리스크 평가부;
    상기 사보타주 모델 및 상기 사보타주 모델 수립의 중간 결과를 저장하는 저장부; 및
    상기 사고 발생 리스크를 출력하는 출력부를 포함하는, 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    각 사용자에 대하여 부여된 접근 권한 정보를 관리자로부터의 입력에 근거하여 생성, 갱신, 삭제 및 전달하는 사용자 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 리스크 평가부는 상기 사용후연료저장조에 포함된 냉각 계통의 냉각기능 상실 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크를 평가하는 설비측면 리스크 평가부;
    상기 사용후연료저장조에 대한 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가하는 내부 동조자 리스크 평가부;
    상기 사용후연료저장조의 현재 운전 상태를 판단하고 상기 현재 운전 상태에 근거하여 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가하는 현재 리스크 평가부; 및
    상기 설비측면 리스크 평가부, 내부 동조자 리스크 평가부 및 현재 리스크 평가부가 평가한 각 리스크에 대한 대응 조치를 산출하는 대응 조치 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 설비측면 리스크 평가부는 상기 사용후연료저장조에 대한 고장 수목 및 사건 수목을 수립하고, 상기 내부 동조자 리스크 평가부는 상기 사건 수목에 근거하여 산출된 화재 및 침수 데이터베이스에 근거하여 상기 고장 수목을 변환함으로써 상기 사보타주 모델을 수립하는 것을 특징으로 하는, 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 사보타주 모델은 상기 사건 수목에 근거하여 산출된 화재 및 침수 데이터베이스에 근거하여 상기 고장 수목을 변환함으로써 수립되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 설비측면 리스크 평가부는 상기 정비 정보 수집부가 전달한 정보, 상기 고장 수목, 상기 사건 수목 및 상기 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 상기 냉각 계통의 냉각기능 상실 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크를 평가하는 것을 특징으로 하는, 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 내부 동조자 리스크 평가부는 상기 출입자 정보 수집부가 전달한 정보, 상기 고장 수목, 상기 사건 수목 및 상기 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 상기 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 평가하는 것을 특징으로 하는, 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 현재 리스크 평가부는 상기 정비 정보 수집부가 전달한 정보, 상기 출입자 정보 수집부가 전달한 정보, 상기 고장 수목, 상기 사건 수목 및 상기 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 상기 실시간 방사능 유출의 리스크를 평가하는 것을 특징으로 하는, 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 시스템.
  9. 정비 정보 수집부가 원자력 발전소의 정비 작업 계획 정보 및 시험 관리 계획 정보 중 적어도 하나를 포함하는 정비 정보를 수집하는 단계;
    출입자 정보 수집부가 원자력 발전소의 각 구역에 대한 출입자 정보 및 출입제한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 출입자 정보를 수집하는 단계;
    리스크 평가부가 사용후연료저장조에 대한 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델을 상기 정비 정보 및 사용자 정보에 근거하여 수립하는 단계;
    상기 리스크 평가부가 상기 사용후연료저장조에 포함된 냉각 계통의 냉각기능 상실의 리스크 및 그에 따른 방사능 유출의 리스크 중 적어도 하나를 상기 정비 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 평가하는 단계;
    상기 리스크 평가부가 상기 사용후연료저장조에 대한 사보타주에 의하여 발생할 수 있는 방사능 유출의 리스크를 상기 출입자 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 평가하는 단계;
    상기 리스크 평가부가 상기 사용후연료저장조의 실시간 방사능 유출의 리스크를 상기 정비 정보, 출입자 정보, 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델 중 적어도 하나에 근거하여 평가하는 단계; 및
    상기 리스크 평가부가 대응 조치를 분석하는 단계를 포함하는 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 고장 수목, 사건 수목 및 사보타주 모델을 수립하는 단계에서,
    상기 사보타주 모델은 상기 사건 수목에 근거하여 산출된 화재 및 침수 데이터베이스에 근거하여 상기 고장 수목을 변환함으로써 수립되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 사용후연료저장조의 물리적 방호 리스크 평가 방법.
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