KR20180046658A - 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법 - Google Patents

원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법에 관한 것으로, 원전 주제어실에 화재가 발생한 경우를 대비하여 운전자의 유사 상황 하의 대처 능력을 평가하기 위한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치에 있어서, 화재 상황을 모의하기 하기 위해 구비되는 화재 상황 모의 유닛, 화재 상황 모의 유닛에 의해 구현되는 화재 모의 상황 하에서 피 측정자의 인체 변화를 감지하기 위해 구비되는 인체 측정 유닛, 및 화재 상황 모의 유닛과 인체 측정 유닛의 전원을 제어하고 피 측정 시간 동안 인체 측정 유닛에서 기준 값 이상의 인체 변화가 감지된 경우 화재 상황 모의 유닛의 환경 값을 저장하는 제어 유닛을 포함하여 구성되어, 화재 상황 실감도를 향상시켜 원전 주제어실 화재 상황 하의 운전원의 업무 수행 능력을 보다 정확하게 평가할 수 있게 한다.

Description

원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법 { SIMULATION APPARATUS OF A MAIN CONTROL ROOM IN A NUCLEAR POWER PLANT ON FIRE AND LEARNING METHOD OF CIRCUMSTANCE CONDITION THEREOF }
본 발명은 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피 측정자의 인체 변화를 감지하여 이를 토대로 실제 화재 상황에 유사한 환경을 모의하게 함으로써 주제어실 운전자의 업무 수행 능력을 보다 정확하게 평가할 수 있게 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 원자력 발전소(본 명세서에서'원전'이라 함)의 인적 요소에 대한 적합성 평가는 원자력 관련 법규에 따라 설계 건설의 심사, 가동 전 후의 시설 검사, 운영 중 주기적 안전성 평가 등의 일환으로 수행되고 있다.
이러한 인적 요소의 후쿠시마 원전 사고와 같은 극한 환경을 고려한 운영 전 단계의 인간공학 적합성 평가의 필요성은 인정되나 이를 위한 기반 기술 및 설비가 부재한 상태이다.
특히, 지진, 화재, 방사능 유출 등의 극한 상황 하에서 원전 주제어실(MCR; MAIN CONTROL ROOM)의 운전원이 정해진 업무 매뉴얼에 따라 적절한 조치를 취하는지 평가하기 위한 업무 수행 능력을 평가 장치의 필요성이 대두되고 있다.
이와 관련하여, 화재 상황 시뮬레이션 장치와 관련 기술로서, 일본등록특허공보 JP4078404B2(특허문헌 1)가 개시된 바 있다.
특허문헌 1은 화재 체험 장치에 관한 것으로, 체험실과, 영상 표시 수단과, 습도 조절 수단과, 열 발생 수단과, 연기 발생 수단, 열 발생 수단, 음성 발생 수단 및 제어부를 개시하여, 가상적인 화재를 더욱 실감할 수 있게 한다.
그러나, 특허문헌 1은 단순히 화재 상황을 체험하기 위한 장치일 뿐 피 측정자의 인체 변화를 감지하여 화재 상황 실감도를 증대시키는 기술에 대해서는 개시하고 있지 않은 문제점이 있다.
또한, 특허문헌 1은 화재 상황 실감도가 보장되지 않으므로 원전 주제어실 화재 상황 하의 운전원의 업무 수행 능력을 평가하는 데 적용하더라도 그 결과가 정확하지 않을 가능성이 높은 문제점이 있다.
일본등록특허공보 JP4078404B2
전술한 문제점을 해소함에 있어, 본 발명의 목적은 피 측정자의 인체 변화를 감지하여 이를 토대로 실제 화재 상황에 유사한 환경을 모의하게 함으로써 화재 상황 실감도를 향상시키는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법을 제공함에 있다.
또한, 화재 상황 실감도 향상시켜 원전 주제어실 화재 상황 하의 운전원의 업무 수행 능력을 보다 정확하게 평가할 수 있게 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치는, 원전 주제어실에 화재가 발생한 경우를 대비하여 운전자의 유사 상황 하의 대처 능력을 평가하기 위한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치에 있어서, 화재 상황을 모의하기 하기 위해 구비되는 화재 상황 모의 유닛, 화재 상황 모의 유닛에 의해 구현되는 화재 모의 상황 하에서 피 측정자의 인체 변화를 감지하기 위해 구비되는 인체 측정 유닛, 및 화재 상황 모의 유닛과 인체 측정 유닛의 전원을 제어하고 피 측정 시간 동안 인체 측정 유닛에서 기준 값 이상의 인체 변화가 감지된 경우 화재 상황 모의 유닛의 환경 값을 저장하는 제어 유닛을 포함하여 구성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법은 피 측정자의 인체 변화를 감지하여 이를 토대로 실제 화재 상황에 유사한 환경을 모의하게 함으로써 화재 상황 실감도를 향상시킨다.
또한, 본 발명에 의한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법은 화재 상황 실감도 향상시켜 원전 주제어실 화재 상황 하의 운전원의 업무 수행 능력을 보다 정확하게 평가할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치를 실제로 구현한 예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 환경 조건 학습 방법의 순서 흐름도이다.
본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로써, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치를 실제로 구현한 예를 개략적으로 나타내는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 환경 조건 학습 방법의 순서 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치는, 원전 주제어실에 화재가 발생한 경우를 대비하여 운전자의 유사 상황 하의 대처 능력을 평가하기 위한 장치이다.
따라서, 실제 주제어실에서 발생하는 화재 상황에 유사한 화재 상황을 모사하는 것이 운전자의 운전 능력 평가에 있어 중요한 요소가 된다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치는 화재 상황 모의 유닛(100), 인체 측정 유닛(200), 및 제어 유닛(300)을 포함하여 구성된다.
화재 상황 모의 유닛(100)는 화재 상황을 모의하기 하기 위해 구비된다.
즉, 화재 상황 모의 유닛(100)는 후술하는 제어 유닛(300)의 제어 하에 임의의 환경 값 또는 피 측정자(1)의 인체 변화를 감지하여 이를 토대로 산출되는 화재 모의 환경 값을 이벤트로 삽입한 시나리오에 맞추어 원전 제어실 내의 화재 실감 상황을 연출하는 역할을 수행한다.
이 경우, 화재 상황 모의 유닛(100)이 최종적인 최적의 화재 모의 환경 값을시나리오에 삽입하여 화재 환경을 연출하는 경우에는 피 측정자(1)는 원전 주제어실 화재 상황 하의 업무 수행 능력을 평가받는 운전원이 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치는 원전 주제어실의 실제 화재 상황을 모의하기 위한 최적의 환경 값을 이벤트로 결정하는 역할을 수행한 후 최종적인 시나리오에 반영할 수 있도록 하며, 이후에는 최종적인 시나리오 기반으로 실제 피 시험 운전원을 대상으로 업무 수행 능력을 평가하는 장치로 활용된다.
한편, 화재 상황 모의 유닛(100)은 챔버(110)와, 화재 영상 모의부(120)와, 화재 연기 모의부(130)와, 화재 열 모의부(140), 및 화재 알람 모의부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
챔버(110)는 원전 주제어실 내부 공간을 모의하는 공간을 형성한다.
챔버(110)는 그 일측에 피 측정자(1)가 출입할 수 있는 출입구(111)가 구비된다.
아울러, 챔버(110) 내부에는 실제 원전 주제어실과 동일 유사한 컴퓨터 시스템(2)이 구축되어 있을 수 있다.
챔버(110)는 바닥면이 뚫린 육면체 형상으로 구비되어 실내 공간에 탈착 가능하게 구비되는 것이 본 발명에 의한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치의 설치 용이성 확보에 바람직하다.
아울러, 챔버(110)는 투명 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 이는 빛의 반사에 의하여 피 측정자(1)가 실제 원전 주제어실이 아닌 다른 장소라는 인식을 갖는 것을 방지하기 위함이다.
화재 영상 모의부(120) 챔버(110) 내부에서 시각적으로 인지 가능하게 화재 발생 영상을 출력하는 역할을 수행한다.
화재 영상 모의부(120)는 챔버(110)의 일 벽면에 설치되는 스크린(121), 및 스크린(121)에 화재 영상을 투사하는 영상 투사기(122)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이 경우, 피 측정자(1)에게 보여지는 영상은 실제 원전 주제어실에서 발생 가능한 화재를 기준 제작된 영상일 수 있으며, 그 밝기는 통상적인 사무실 조명 하에서 인지 가능한 정도로 구비되되 제어 유닛(300)에 의하여 밝기 조절 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.
이를 통해, 피 측정자(1)는 스크린(121)에 의해 보여지는 화재 영상을 시각적으로 인식하고, 그 밝기를 통해 화염의 정도에 대해서도 반응하게 된다.
영상 투사기(122)는 챔버(110) 외부에 구비되는 것이 바람직하며, 이는, 피 측정자(1)가 실제 원전 주제어실이 아닌 다른 장소라는 인식을 갖는 것을 방지하기 위함이다.
화재 연기 모의부(130)는 챔버(110) 내부에 연기를 발생시키는 역할을 수행한다.
이 경우, 화재 연기 모의부(130)는 챔버(110) 내에 연기를 제공하는 발연부(131), 및 발연부(131)에 의해 챔버(110) 내에 발생한 연기를 제거하는 제연부(132)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 발연부(131)는 피 측정자(1)가 화재 발생을 시각적으로 인지할 수 있도록 화재와 유사한 무독성 연기를 발생시키는 것이 바람직하고, 연기 발생량은 실제 원전 제연부(132)가 운전되지 않을 때, 5분 이내에 챔버(110) 내부의 가시거리를 1 M 이하로 유지할 수 있는 정도로 구성하는 것이 실제 원전 주제어실의 상황에 유사함을 실험적으로 확인할 수 있었다.
한편, 발연부(131)는 소형 스팀제네레이터를 이용하는 경우, 그 이동 중 수증기로 변화할 수 있으므로, 챔버(110) 내부에 피 측정자(1)의 시야를 피해서 설치하는 것도 가능하다.
화재 연기 모의부(130)는 제어 유닛(300)에 의하여 챔버(110) 내부의 연기량 조절 가능하게 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 발연부(131) 및 제연부(132)는 그 동작/비동작 여부가 제어 유닛(300)에 의해 결정되고, 그 발연 정도와 제연 정도 또한 제어 유닛(300)에 의하여 조절 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 발연부(131)에 냄새 유발 성분을 첨가하여 보다 실제 화재 상황에 유사한 환경을 조성할 수도 있을 것이다.
화재 열 모의부(140)는 챔버(110) 내부에 열을 발생시키는 역할을 수행한다.
화재 열 모의부(140)는 적외선 히터(141)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 온풍기 작동, 챔버(110)의 바닥 가열 등을 통해서도 동일 기능을 할 수 있다.
화재 열 모의부(140)는 원전 주제어실의 컴퓨터 시스템에서 발생하는 화재열 기준으로 설정되는 온도 범위 내에서 챔버 내에 열을 발생시키도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는, 원전 주제어실에서 화재 발생 시 그 규모를 컴퓨터 시스템 화재 발생으로 기준하는 것이 일반적인 것을 반영한 것이다.
화재 열 모의부(140)에 의해 챔버(110) 내부의 온도가 상승하면 피 측정자(1)는 체온 변화 등을 통해 반응하게 된다.
화재 열 모의부(140)는 제어 유닛(300)에 의하여 챔버(110) 내부의 온도가 조절 가능하게 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 화재 열 모의부(140)는 그 동작/비동작 여부가 제어 유닛(300)에 의해 결정되고, 그 발열 정도 또한 제어 유닛(300)에 의하여 조절 가능하게 구비되는 것이 바람직하다. 이 경우, 냉방시스템(미도시)을 동시에 구축하여 챔버(110) 내부의 온도를 보다 정밀하게 제어하도록 구성할 수 있음은 물론이다.
화재 알람 모의부(150)는 챔버(110) 내부에 화재 발생을 경고하는 알림음을 발생시키는 역할을 수행한다.
화재 알람 모의부(150)는 사이렌(151), 스피커(152) 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 피 측정자(1)는 사이렌(151), 스피커(152) 등을 들리는 소리에 의하여 화재 상황을 인지하여 반응하게 된다.
사이렌(151)은 소리뿐 아니라 시각적인 발광 기능을 더 구비할 수 있고, 스피커(152)는 화재 상황 알림 멘트 뿐만 아니라 동료 운전원의 고함, 다급한 소리 등을 녹음 재생함으로써 보사 실제 화재 상황에 가까운 음향 효과를 도모할 수 있다.
화재 알람 모의부(150)는 제어 유닛(300)에 의하여 챔버(110) 내부에서의 소음 정도가 조절 가능하게 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 사이렌(151), 스피커(152) 등의 수단은 동작/비동작 여부가 제어 유닛(300)에 의해 결정되고, 그 소음 정도 또한 제어 유닛(300)에 의하여 조절 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.
화재 상황 모의 유닛(100)은 이 밖에도 화재 상황을 모의할 수 있는 수단을 더 포함할 수 있으며, 이러한 경우 해당 수단은 제어 유닛(300)에 의하여 동작/비동작 여부 및 동작 강도가 조절 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 인체 측정 유닛(200)은 화재 상황 모의 유닛(100)에 의해 구현되는 화재 모의 상황 하에서 피 측정자(1)의 인체 변화를 감지하기 위해 구비된다.
즉, 인체 측정 유닛(200)은 화재 영상 모의부(120)와, 화재 연기 모의부(130)와, 화재 열 모의부(140), 및 화재 알람 모의부(150) 등에 의해 모의되는 화재 상황 하에서, 챔버(110) 내의 피 측정자(1)의 인체 변화를 감지하여 제어 유닛(300)에 전송하도록 구비된다.
인체 측정 유닛(200)은 도 2에 도시된 바와 같이, 신체 부착 타입 센서(201)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 체온 감지 센서, 심전도 감지 센서, 심박수 감지 센서, 호흡수 감지 센서, 동공 감지 센서, 근전도 센서, 및 혈압 센서 중 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 인체 측정 유닛(200)은 제어 유닛(300)과 무선 통신 방식으로 상호 통신 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.
이 경우, 무선 통신 방식은 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi-Direct), UWB(Ultra Wideband), 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association), BLE(Bluetooth Low Energy), 및 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 어느 하나의 방식으로 구현되는 것이 바람직하다.
제어 유닛(300)은 화재 상황 모의 유닛(100)과 인체 측정 유닛(200)의 전원을 제어하고, 피 측정 시간 동안 인체 측정 유닛(200)에서 기준 값 이상의 인체 변화가 감지된 경우 화재 상황 모의 유닛(100)의 환경 값을 저장하는 역할을 수행한다.
즉, 제어 유닛(300)은 화재 영상 모의부(120)와, 화재 연기 모의부(130)와, 화재 열 모의부(140), 및 화재 알람 모의부(150) 등에 의해 모의되는 화재 상황 하에서, 인체 측정 유닛(200)에서 감지되는 챔버(110) 내의 피 측정자(1)의 인체 변화 값을 수신한 후, 실제 화재 상황에 가깝다고 인정될 정도의 인체 변화 값(가령, 체온 0.2도 이상 상승한 경우)이라고 판단되면, 당해 인체 변화 값을 유효한 것으로 인식하고 그 시점의 화재 상황 모의 유닛(100)의 환경 값을 저장한다.
상술하면, 제어 유닛(300)은 피 측정 시간 동안 인체 측정 유닛(200)에서 기준 값 이상의 인체 변화가 감지된 경우 화재 영상 모의부(120)와, 화재 연기 모의부(130)와, 화재 열 모의부(140), 및 화재 알람 모의부(150) 등의 동작/비동작 여부 및 동작 강도값을 저장한다.
특히, 제어 유닛(300)은 인체 측정 유닛(200)으로부터 소정 시간 단위(가령, 0.1초 단위)로 인체 변화 값을 수신받도록 구성되고, 유효한 인체 변화 값이 기준 시간(가령, 0.05초) 이상 지속된 경우에 유효한 인체 변화 값으로 인식하고, 해당 소정 시간(0.1초 단위)의 화재 상황 모의 유닛(100)의 환경 값을 저장하도록 구성될 수 있다.
이 때, 제어 유닛(300)이 보다 정확한 환경 값을 저장하도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예에 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치는 챔버(110)에 화재 영상 모의부(120)의 화염 밝기, 챔버(110) 내의 온도, 챔버(110) 내의 소음, 챔버(110) 내의 가시 거리(또는 연기 농도) 등을 측정할 수 있는 다수의 측정기가 더 구비되고, 다수의 측정기에 의하여 측정된 값들을 수신하도록 구성될 수도 있다.
한편, 제어 유닛(300)은 화재 상황 모의 유닛(100)의 화재 상황 모의 시간과 규모를 임의적으로 랜덤화 입력하여 제어하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 임의적 랜덤화 입력은 순수 랜덤화 입력의 의미를 포함하나, 바람직하게는, 원전 주제어실 화재 하의 업무 수행 능력 평가에 적합하다고 추출되어 있는 초기 이벤트 N개(N >> m, m은 최종 시나리오에 삽입되는 이벤트 개수)를 1 회의 실험 수행 시간에 맞추어 화재 발생의 속성에 따라 기 제작된 시나리오 하에 랜덤화 하여 삽입하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
이 경우, 제어 유닛(300)은 최초 실험 시 피 측정자(1)가 챔버(100) 내부로 진입하여 실제 원전 주제어실에서와 같이 자리에 앉아서 컴퓨터 시스템(2)을 조작하기 시작하면, 화재 영상 모의부(120), 화재 연기 모의부(130), 화재 열 모의부(140), 및 화재 알람 모의부(150) 등의 동작/비동작 여부 및 동작 강도값을 N 개의 이벤트가 랜덤화되어 삽입된 시나리오에 맞추어 제어하여 정해진 실험 시간 동안 챔버(110) 내부에 다양한 화재 모사 상황을 연출하게 된다.
이때, 제어 유닛(300)은 인체 측정 유닛(200)에서 기준값(전술한, 실제 화재 상황에 가깝다고 인정될 정도의 유효한 인체 변화 값) 이상의 인체 변화가 감지된 시간(가령, 0.1초)을 포함하는 소정의 시간 단위(가령, 0.1초 또는 0.2초 등)로 해당 시간의 화재 상황 모의 유닛(100)의 환경 값을 누적 저장하도록 구성되는 것이 바람직하다.
사용자는 제어 유닛(300)의 제어를 통해 이러한 실험 과정을 적어도 동일 또는 다른 피 측정자(1)를 대상으로 적어도 2회 이상 반복 수행하여 최종 시나리오에 삽입되는 이벤트 개수 m에 해당되는 환경 값 데이터가 추출될 때까지 수행하게 된다.
즉, 사용자는 제어 유닛(300)의 제어를 통해 반복적인 실험 과정을 거치면서, 바로 이전의 실험 수행에서 도출되어 누적 저장된 유효한 화재 상황 모의 유닛(100)의 환경 값, 즉 줄어든 이벤트 M개(N > M > m)를 바로 이후의 실험 단계 시나리오에 이벤트로 삽입하는 랜덤화 입력하고, 해당 실험 과정에서 인체 측정 유닛(200)에 의해 감지된 인체 변화 값이 기준값(이 경우, 실험 회차 별로 기준값 자체를 변경 입력할 수 있다.) 이상인 경우 대응되는 화재 상황 모의 유닛(100)의 환경 값을 저장하되, 제어유닛(300)에 저장되어 있는 해당 회 차의 실험 과정 수행에 따라 추출된 환경 값 개수가 m이 될 때까지 실험 과정을 반복 수행하게 된다.
이를 통해, 사용자는 인체 변화 감지 기반으로 원전 제어실의 화재 상황 모의에 가장 적합한 것으로 최종 추출된 m개의 이벤트를 시나리오에 랜덤화 입력한 후, 이러한 최종적인 시나리오 기반으로 실제 피 시험 운전원을 대상으로 업무 수행 능력을 평가할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치는, 인체 반응도를 기반으로 인간이 실감 가능한 데이터만으로 최종적인 화재 모사 시나리오를 작성하고 이를 토대로 원전 제어실 내의 화재 실감 상황을 연출 가능하게 함으로써, 운전자의 원전 주제어실 화재 상황 하의 업무 수행 능력을 정확하게 평가할 수 있도록 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 환경 조건 학습 방법은, 원전 주제어실에 화재가 발생한 경우를 대비하여 피 측정자의 유사 상황 하의 대처 능력을 평가하기 위한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 환경 조건 학습 방법에 관한 것이다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 환경 조건 학습 방법은, 데이터 취득 단계(S10), 인체 변화 판단 단계(S20), 및 화재 상황 모의 환경 값 저장 단계(S30)를 포함하여 구성된다.
데이터 취득 단계(S10)는 화재 상황을 모의하는 환경 값 데이터와 피 측정자의 인체 변화를 나타내는 인체 변화 값 데이터를 취득하는 단계이다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치를 토대로 설명하면, 데이터 취득 단계(S10)는, 제어 유닛(300)이 화재 영상 모의부(120), 화재 연기 모의부(130), 화재 열 모의부(140), 및 화재 알람 모의부(150) 등으로 구성되는 화재 상황 모의 유닛(100)의 동작/비동작 여부 및 동작 강도에 관한 환경 값 데이터과 체온 감지 센서, 심전도 감지 센서, 심박수 감지 센서, 호흡수 감지 센서, 동공 감지 센서, 근전도 센서, 및 혈압 센서 중 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 인체 측정 유닛(200)의 인체 변화 값 데이터를 취득하는 단계이다.
이 경우, 제어 유닛(300)은 인체 측정 유닛(200)으로부터 소정 시간 단위(가령, 0.1초 단위)로 인체 변화 값을 수신받도록 구성될 수 있음은 물론이다.
인체 변화 판단 단계(S20)는 데이터 취득 단계(S10)에서 취득된 데이터를 토대로 피 측정자의 인체 변화 값이 기준값과 비교하여 유효한 변화 값인지를 판단하는 단계이다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치를 토대로 설명하면, 인체 변화 판단 단계(S20)는, 제어 유닛(300)이 챔버(110) 내의 피 측정자(1)의 인체 변화 값을 수신받아 실제 화재 상황에 가깝다고 인정될 정도의 인체 변화 값(가령, 체온 0.2도 이상 상승한 경우)이라고 판단되는지 결정하는 단계이다.
화재 상황 모의 환경 값 저장 단계(S30)는 인체 변화 판단 단계(S20)에서 인체 변화 값이 유효한 변화 값으로 판단된 경우 대응되는 환경 값 데이터를 누적 저장하는 단계이다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치를 토대로 설명하면, 화재 상황 모의 환경 값 저장 단계(S30)는, 제어 유닛(300)이 피 측정 시간 동안 인체 측정 유닛(200)에서 기준 값 이상의 인체 변화가 감지된 경우 화재 영상 모의부(120)와, 화재 연기 모의부(130)와, 화재 열 모의부(140), 및 화재 알람 모의부(150) 등의 동작/비동작 여부 및 동작 강도값을 저장하는 단계이다.
이 경우, 제어 유닛(300)은, 전술한 바와 같이, 화재 상황 모의 유닛(100)의 화재 상황 모의 시간과 규모를 임의적으로 랜덤화 입력하여 제어하도록 구성되는 것이 바람직하며, 이때의 임의적 랜덤화 입력은 원전 주제어실 화재 하의 업무 수행 능력 평가에 적합하다고 추출되어 있는 초기 이벤트 N개( N >> m, m은 최종 시나리오에 삽입되는 이벤트 개수)를 1 회의 실험 수행 시간에 맞추어 화재 발생의 속성에 따라 기 제작된 시나리오 하에 랜덤화 하여 삽입하는 것을 의미할 수 있다.
이때, 제어 유닛(300)은 인체 측정 유닛(200)에서 기준값(전술한, 실제 화재 상황에 가깝다고 인정될 정도의 유효한 인체 변화 값) 이상의 인체 변화가 감지된 시간(가령, 0.1초)을 포함하는 소정의 시간 단위(가령, 0.1초 또는 0.2초 등)로 해당 시간의 화재 상황 모의 유닛(100)의 환경 값을 누적 저장하도록 구성될 수 있음은 물론이다.
사용자는, 이러한 학습 방법을 반복 실시함으로써 최종적으로 누적 저장된 환경 값 데이터를 운전자의 원전 주제어실 화재 상황 하의 업무 수행 능력 평가 시 활용함으로써 보다 실제 화재 상황에 가까운 분위기를 연출하게 되어 운전자의 원전 주제어실 화재 상황 하의 업무 수행 능력을 정확하게 평가할 수 있게 된다.
즉, 사용자는 제어 유닛(300)의 제어를 통해 데이터 취득 단계(S10), 인체 변화 판단 단계(S20), 및 화재 상황 모의 환경 값 저장 단계(S30)를 포함하는 실험 과정을 적어도 2회 이상 반복 수행하여 최종 시나리오에 삽입되는 이벤트 개수 m에 해당되는 환경 값 데이터가 추출될 때까지 수행하여, 최종 추출된 m개의 이벤트를 시나리오에 랜덤화 입력한 후, 이러한 최종적인 시나리오 기반으로 실제 피 시험 운전원을 대상으로 업무 수행 능력을 평가할 수 있게 된다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법은 피 측정자의 인체 변화를 감지하여 이를 토대로 실제 화재 상황에 유사한 환경을 모의하게 함으로써 화재 상황 실감도를 향상시키고, 원전 주제어실 화재 상황 하의 운전원의 업무 수행 능력을 보다 정확하게 평가할 수 있게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변경 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 특허청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.
아울러, 본 발명에 의한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법을 타 분야에서의 제어실 운전원 업무 수행 능력 평가 장치 및 방법으로 변형하여 사용하는 경우도 본 발명과 균등한 기술적 사상에 입각한 변형예에 불과하다고 할 것이다.
본 발명은 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치 및 그 환경 조건 학습 방법에 관한 것으로, 원전 운용과 관련된 산업 분야에 이용 가능하다.
1: 피 측정자 2: 컴퓨터 시스템
100: 화재 상황 모의 유닛 110: 챔버
111: 출입문 120: 화재 영상 모의부
121: 스크린 122: 영상 투사기
130: 화재 연기 모의부 131: 발연부
132: 제연부 140: 화재 열 모의부
141: 적외선 히터 150: 화재 알람 모의부
151: 사이렌 152: 스피커
200: 인체 측정 유닛 201: 신체 부착 타입 센서
300: 제어 유닛

Claims (12)

  1. 원전 주제어실에 화재가 발생한 경우를 대비하여 피 측정자의 유사 상황 하의 대처 능력을 평가하기 위한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치에 있어서,
    화재 상황을 모의하기 하기 위해 구비되는 화재 상황 모의 유닛;
    상기 화재 상황 모의 유닛에 의해 구현되는 화재 모의 상황 하에서 피 측정자의 인체 변화를 감지하기 위해 구비되는 인체 측정 유닛; 및
    상기 화재 상황 모의 유닛과 상기 인체 측정 유닛의 전원을 제어하고, 피 측정 시간 동안 상기 인체 측정 유닛에서 기준 값 이상의 인체 변화가 감지된 경우 상기 화재 상황 모의 유닛의 환경 값을 저장하는 제어 유닛;
    을 포함하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화재 상황 모의 유닛은,
    원전 주제어실 내부 공간을 모의하고, 일측에 피 측정자가 출입할 수 있는 출입구가 구비되는 챔버;
    상기 챔버 내부에서 시각적으로 인지 가능하게 화재 발생 영상을 출력하는 화재 영상 모의부;
    상기 챔버 내부에 연기를 발생시키는 화재 연기 모의부;
    상기 챔버 내부에 열을 발생시키는 화재 열 모의부; 및
    상기 챔버 내부에 화재 발생을 경고하는 알림음을 발생시키는 화재 알람 모의부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 챔버는,
    투명 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 화재 영상 모의부는,
    상기 챔버의 일 벽면에 설치되는 스크린; 및
    상기 스크린에 화재 영상을 투사하는 영상 투사기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 화재 연기 모의부는,
    상기 챔버 내에 연기를 제공하는 발연부; 및
    상기 발연부에 의해 챔버 내에 발생한 연기를 제거하는 제연부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 화재 열 모의부는,
    상기 원전 주제어실의 PC 시스템에서 발생하는 화재열 기준으로 설정되는 온도 범위 내에서 상기 챔버 내에 열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 인체 측정 유닛은,
    체온 감지 센서, 심전도 감지 센서, 심박수 감지 센서, 호흡수 감지 센서, 동공 감지 센서, 근전도 센서, 및 혈압 센서 중 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 인체 측정 유닛은,
    상기 제어 유닛과 무선 통신 방식으로 상호 통신 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 무선 통신 방식은,
    무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi-Direct), UWB(Ultra Wideband), 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association), BLE(Bluetooth Low Energy), 및 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 어느 하나의 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
    상기 화재 상황 모의 유닛의 화재 상황 모의 시간과 규모를 임의적으로 랜덤화 입력하여 제어하는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
    상기 인체 측정 유닛에서 기준값 이상의 인체 변화가 감지된 시간을 포함하는 소정의 시간 단위로 해당 시간의 상기 화재 상황 모의 유닛의 환경 값을 누적 저장하는 것을 특징으로 하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 장치.
  12. 원전 주제어실에 화재가 발생한 경우를 대비하여 피 측정자의 유사 상황 하의 대처 능력을 평가하기 위한 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 환경 조건 학습 방법에 있어서,
    화재 상황을 모의하는 환경 값 데이터와 피 측정자의 인체 변화를 나타내는 인체 변화 값 데이터를 취득하는 데이터 취득 단계;
    상기 데이터 취득 단계에서 취득된 데이터를 토대로 피 측정자의 인체 변화 값이 기준값과 비교하여 유효한 변화 값인지를 판단하는 인체 변화 판단 단계; 및
    상기 인체 변화 판단 단계에서 인체 변화 값이 유효한 변화 값으로 판단된 경우 대응되는 환경 값 데이터를 누적 저장하는 화재 상황 모의 환경 값 저장 단계;
    를 포함하는 원전 주제어실의 화재 상황 시뮬레이션 환경 조건 학습 방법.
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