KR20210112028A - 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자력발전소의 안전해석을 위해서 사용되는 물리모델 내부의 변수를 별도의 외부응용프로그램에서 사용할 수 있도록 데이터 교환이 가능하게끔 연결해 주는 연계 기술에 관한 것으로, 제1 프로그래밍 언어로 작성된 물리모델 내부 변수 중에서 공정의 상황을 나타내는 감시변수와 공정의 상태를 변환해 주는 제어변수를 제2 프로그래밍 언어 기반의 외부 응용프로그램에서 실시간으로 확인 및 수정할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

Description

원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템 및 그 동작 방법{PROCESS SAFETY EVALUATION APPARATUS BASED ON DYNAMIC DISCRETE EVENT TREE AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 원자력발전소의 안전해석을 위해서 사용되는 물리모델 내부의 변수를 별도의 외부응용프로그램에서 사용할 수 있도록 데이터 교환이 가능하게끔 연결해 주는 연계 기술에 관한 것으로, 제1 프로그래밍 언어로 작성된 물리모델 내부 변수 중에서 공정의 상황을 나타내는 감시변수와 공정의 상태를 변환해 주는 제어변수를 제2 프로그래밍 언어 기반의 외부 응용프로그램에서 실시간으로 확인 및 수정할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 신뢰도공학에서 사용되는 사건수목(event tree, ET)은 특정 계통의 이용불능과 같이 사전에 정의된 정점 사건이 발생하는 원인을 추적하여 모델 및 정량화를 하는 연역적(deductive) 분석 방법으로, 정해진 사고 결과의 원인 추적에 적절한 방법으로 알려져 있다.

확률론적 안정성 평가(probabilistic safety assessment, PSA)에서는 주로 사건수목에 나타나는 특정 계통이 이용 불가능해지는 원인을 규명하는데 사용된다.

한편, 신뢰도공학에서 사용되는 사건수목(event tree, ET)은 어떤 조건이 맞으면 그 시점에서 달라지는 상황을 반영하여 시나리오를 2개 이상으로 분기하고, 각각의 시나리오가 전개되는 모습을 보여주는 방법을 지칭한다.

여기서, 어떤 조건이 맞아 시나리오가 분기되는 시점을 분기지점이라고 지칭하며, 사건수목은 분석자가 사전지식을 활용하여 다수의 분기지점이 도래할 순서를 미리 정하게 된다.

다만, 종래의 사건수목은 분석자가 사전지식을 활용하여 분기지점이 도래할 순서를 미리 지정함에 따라 물리모델의 시뮬레이션 결과를 반영할 수 없다.

또한, 종래의 사건수목은 공정의 안전성에 대한 평가를 수행함에 있어 각 분기 별로 공정을 모사하는 물리모델에 대한 변화를 적용할 수 없으므로, 물리모델의 시뮬레이션 결과에 따른 정확도가 감소되는 단점이 존재할 수 있다.

한편, 물리모델과 물리모듈은 독립적으로 실행되는 시뮬레이션 코드 기반으로 개발되는데, 독립적인 시뮬레이션 코드는 해석 중 외부 응용프로그램을 사용하여 내부의 변수를 읽거나 변수의 값을 변화시키기 어렵다.

한국등록특허 제10-1778460호, "원격지에서 원자력 발전소의 온라인 통합 모니터링 방법 및 온라인 통합 모니터링 시스템" 미국공개특허 제2011/0137703호, "METHOD AND SYSTEM FOR DYNAMIC PROBABILISTIC RISK ASSESSMENT" 한국등록특허 제10-1734289호, "원자력 발전소 계측기의 유효성 평가 방법 및 장치" 한국등록특허 제10-1624968호, "데이터 정형화 처리기 및 실시간 제어 분석기를 이용한 사고 회복 방법 및 사고 회복 장치"

본 발명은 제1 프로그래밍 언어로 작성된 물리모델 내부 변수 중에서 공정의 상황을 나타내는 감시변수와 공정의 상태를 변환해 주는 제어변수를 제2 프로그래밍 언어 기반의 외부 응용프로그램에서 실시간으로 확인 및 수정하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 물리모델의 시뮬레이션을 통해 수집되는 감시변수 및 제어변수의 프로그래밍 언어 종류에 관계없이 변수 목록만 엑셀로 작성하면 연계 가능한 변수 헤더와 연계용 프로그램을 생성하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 원자력발전소의 안전해석을 수행하는데 널리 이용되고 있는 시뮬레이션 코드의 해석을 외부의 응용프로그램을 이용하여 고도화함에 따라 보다 신속하고 편리하게 확인 및 수정하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 분기지점을 미리 정하는 방식이 아니라, 물리모델을 시뮬레이션한 결과를 실시간으로 반영하여 분기지점을 설정함에 따라 물리모델을 사람이 개입하여 제어하거나 우연적인 요소(예컨대 기기고장 등)를 반영한 시뮬레이션을 수행하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 원자력발전소 리스크 추정을 위한 동적확률론적안전성평가(Dynamic Probabilistic Safety Assessment, D-PSA)에 활용가능하도록 동적이산사건수목 방법을 적용한 물리모듈의 시뮬레이션을 지원하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템은 원자력발전소의 안전해석을 위한 물리모델에 기반한 시뮬레이션의 감시변수와 제1 제어변수를 공유하기 위한 자료 구조체를 결정하는 스케쥴러 및 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기반하여 내부의 부 프로그램(Subroutine)으로 구축된 물리모델 및 연계모듈을 포함하고, 상기 구축된 물리모델의 상기 시뮬레이션을 수행하는 물리모듈을 포함하고, 상기 연계모듈은, 상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델로부터 상기 수행된 시뮬레이션에 따른 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하고, 상기 스케쥴러로 상기 추출된 감시변수 및 상기 추출된 제1 제어변수를 전달하며, 상기 스케쥴러는, 상기 전달된 감시변수의 상태에 따라 상기 전달된 제1 제어변수를 제2 제어변수로 수정하고, 상기 연계모듈을 통해 상기 물리모듈로 상기 수정된 제2 제어변수를 전달하며, 상기 물리모듈은, 상기 물리모델에 상기 전달된 제2 제어변수를 반영하여 상기 수행된 시뮬레이션을 다시 수행할 수 있다.

상기 연계모듈은, 상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델의 소스코드로부터 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하여 스프레드시트의 내용에 저장하고, 상기 스케쥴러의 헤더파일을 이용하여 상기 저장된 내용을 상기 스케쥴러로 전달할 수 있다.

상기 연계모듈은, 상기 결정된 자료 구조체 및 상기 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기초하여 상기 물리모델의 제1 프로그래밍 언어와 상기 스케쥴러의 제2 프로그래밍 언어를 상호 맵핑할 수 있다.

상기 제1 프로그래밍 언어는 포트란(FORTRAN) 언어를 포함하고, 상기 제2 프로그래밍 언어는 비주얼 베이직(VB.NET) 언어를 포함할 수 있다.

상기 연계모듈은, 상기 스케쥴러에 의해 호출될 경우, 전달 루틴을 통하여 상기 추출된 감시변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하고, 상기 추출된 감시변수가 삽입된 헤더파일을 상기 스케쥴러로 전달할 수 있다.

상기 스케쥴러는, 상기 연계모듈을 통하여 상기 물리모듈로 상기 시뮬레이션의 수행을 요청하고, 상기 물리모듈은, 미리 입력된 자료에 기반하여 상기 시뮬레이션을 수행하며, 상기 스케쥴러는, 상기 시뮬레이션이 분기 지점에 도달할 경우, 상기 연계모듈에 상기 시뮬레이션의 정지를 요청하고, 상기 연계모듈은, 상기 시뮬레이션을 정지시키고, 상기 시뮬레이션을 통해 계산된 결과를 재시작(restart) 파일에 삽입하고, 상기 제1 제어변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하고, 상기 제1 제어변수가 삽입된 헤더파일을 상기 스케쥴러로 전달할 수 있다.

상기 연계모듈은, 상기 시뮬레이션이 다시 수행되는 시점에서 상기 수행된 시뮬레이션 결과를 유지하면서, 상기 제1 제어변수를 상기 제2 제어변수로 수정함에 따른 불연속을 방지하기 위하여 상기 재시작(restart) 파일을 생성할 수 있다.

상기 연계모듈은, 상기 분기지점이 복수의 분기지점으로 생성될 경우, 상기 복수의 분기지점의 개수에 따라 복수의 재시작(restart) 파일을 생성하고, 상기 복수의 분기지점에 따라 상기 복수의 재시작(restart) 파일을 할당하며, 상기 복수의 재시작(restart) 파일마다 서로 다른 제어 변수와 이름을 설정할 수 있다.

상기 물리모듈은, 상기 물리모델로부터 특정 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집하고, 연속되는 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집하며, 상기 수집된 감시변수에서 특이변수를 제거하거나, 누락된 변수를 보충하거나 특정 목적에 따라 감시변수를 교정할 수 있다.

상기 물리모듈은, 상기 물리모델로부터 공정을 구성하는 기기의 운전상태, 고장상태와 같은 공정 가동률과 관련된 제1 제어변수를 수집하고, 상기 공정 가동률은, 상기 복수의 기기들 중 펌프의 운전률 25% 내지 운전률 50% 중 어느 하나, 밸브의 열림률 25% 내지 열림률 50% 중 어느 하나를 포함하고, 기동실패상태 및 운전 중 실패 상태, 열림 실패 또는 닫힘 실패 중 어느 하나를 포함하는 상기 고장상태와 관련될 수 있다.

상기 물리모듈은, MARS-KS(Multidimensional Analysis of Reactor Safety-Korean Industrial Standards), 스페이스(SPACE), 트레이스(TRACE), 멜코어(MELCOR), MAAP(Modular Accident Analysis Program)를 포함하는 다양한 안전해석 코드를 이용해 상기 물리모델을 구성할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 스케쥴러에서, 원자력발전소의 안전해석을 위한 물리모델에 기반한 시뮬레이션의 감시변수와 제1 제어변수를 공유하기 위한 자료 구조체를 결정하는 단계, 물리모듈에서, 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기반하여 내부의 부 프로그램(Subroutine)으로 물리모델 및 연계모듈을 구축하고, 상기 구축된 물리모델의 상기 시뮬레이션을 수행하는 단계, 상기 연계모듈에서, 상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델로부터 상기 수행된 시뮬레이션에 따른 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하고, 상기 스케쥴러로 상기 추출된 감시변수 및 상기 추출된 제1 제어변수를 전달하는 단계, 상기 스케쥴러는에서, 상기 전달된 감시변수의 상태에 따라 상기 전달된 제1 제어변수를 제2 제어변수로 수정하고, 상기 연계모듈을 통해 상기 물리모듈로 상기 수정된 제2 제어변수를 전달하는 단계 및 상기 물리모듈에서, 상기 물리모델에 상기 전달된 제2 제어변수를 반영하여 상기 수행된 시뮬레이션을 다시 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델로부터 상기 수행된 시뮬레이션에 따른 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하고, 상기 스케쥴러로 상기 추출된 감시변수 및 상기 추출된 제1 제어변수를 전달하는 단계는, 상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델의 소스코드로부터 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하여 스프레드시트의 내용에 저장하는 단계, 상기 스케쥴러에 의해 호출될 경우, 전달 루틴을 통하여 상기 추출된 감시변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하는 단계 및 상기 추출된 감시변수가 삽입된 헤더파일을 상기 스케쥴러로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은, 상기 스케쥴러에서, 상기 연계모듈을 통하여 상기 물리모듈로 상기 시뮬레이션의 수행을 요청하는 단계, 상기 스케쥴러에서, 상기 시뮬레이션이 분기 지점에 도달할 경우, 상기 연계모듈에 상기 시뮬레이션의 정지를 요청하는 단계 및 상기 연계모듈에서, 상기 시뮬레이션을 정지시키고, 상기 시뮬레이션을 통해 계산된 결과를 재시작(restart) 파일에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 스케쥴러로 상기 추출된 감시변수 및 상기 추출된 제1 제어변수를 전달하는 단계는, 상기 시뮬레이션을 정지시키고, 상기 시뮬레이션을 통해 계산된 결과를 재시작(restart) 파일에 삽입하는 단계 및 상기 제1 제어변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하고, 상기 제1 제어변수가 삽입된 헤더파일을 상기 스케쥴러로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 구축된 물리모델의 상기 시뮬레이션을 수행하는 단계는, 상기 물리모델로부터 특정 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집하고, 연속되는 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집하며, 상기 수집된 감시변수에서 특이변수를 제거하거나, 누락된 변수를 보충하거나 특정 목적에 따라 감시변수를 교정하는 단계 및 상기 물리모델로부터 공정을 구성하는 기기의 운전상태, 고장상태와 같은 공정 가동률과 관련된 제1 제어변수를 수집하는 단계를 포함하고, 상기 공정 가동률은, 상기 복수의 기기들 중 펌프의 운전률 25% 내지 운전률 50% 중 어느 하나, 밸브의 열림률 25% 내지 열림률 50% 중 어느 하나를 포함하고, 기동실패상태 및 운전 중 실패 상태, 열림 실패 또는 닫힘 실패 중 어느 하나를 포함하는 상기 고장상태와 관련될 수 있다.

본 발명은 제1 프로그래밍 언어로 작성된 물리모델 내부 변수 중에서 공정의 상황을 나타내는 감시변수와 공정의 상태를 변환해 주는 제어변수를 제2 프로그래밍 언어 기반의 외부 응용프로그램에서 실시간으로 확인 및 수정할 수 있다.

본 발명은 물리모델의 시뮬레이션을 통해 수집되는 감시변수 및 제어변수의 프로그래밍 언어 종류에 관계없이 변수 목록만 엑셀로 작성하면 연계 가능한 변수 헤더와 연계용 프로그램을 생성할 수 있다.

본 발명은 원자력발전소의 안전해석을 수행하는데 널리 이용되고 있는 시뮬레이션 코드의 해석을 외부의 응용프로그램을 이용하여 고도화함에 따라 보다 신속하고 편리하게 확인 및 수정할 수 있다.

본 발명은 분기지점을 미리 정하는 방식이 아니라, 물리모델을 시뮬레이션한 결과를 실시간으로 반영하여 분기지점을 설정함에 따라 물리모델을 사람이 개입하여 제어하거나 우연적인 요소(예컨대 기기고장 등)를 반영한 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.

본 발명은 원자력발전소 리스크 추정을 위한 동적확률론적안전성평가(Dynamic Probabilistic Safety Assessment, D-PSA)에 활용가능하도록 동적이산사건수목 방법을 적용한 물리모듈의 시뮬레이션을 지원할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 연계모듈의 동작 절차를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 감시변수 및 제어변수 연결 절차를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스케쥴러와 물리모듈이 연동하여 물리모듈의 시뮬레이션의 공정 상태를 진단하는 절차를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법을 설명하는 도면이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템을 설명하는 도면이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 구성 요소를 설명하는 도면이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템(100)은 물리모듈(110) 및 스케쥴러(120)를 포함하고, 물리모듈(110)은 물리모델(112)과 연계모듈(114)을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면 물리모듈(110)은 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기반하여 내부의 부 프로그램(Subroutine)으로 구축된 물리모델 및 연계모듈을 포함하고, 구축된 물리모델의 상기 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

일례로, 물리모듈(110)은 물리모델에 스케쥴러(120)로부터 전달된 제2 제어변수를 반영하여 일반 입력 데이터에 기반하여 수행된 시뮬레이션을 다시 수행할 수 있다.

예를 들어, 물리모듈(110)은 물리모델의 시뮬레이션을 일시적으로 중지하였다가 스케쥴러(120)로부터 전달된 제2 제어변수를 반영하여 시뮬레이션을 다시 수행할 수 있다.

여기서, 제2 제어변수는 물리모듈(110)에 의해 수행된 시뮬레이션 기반하여 추출된 제1 제어변수가 스케쥴러(120)에 의해 수정되어 생성되는 변수를 지칭할 수 있다.

일례로, 물리모듈(110)은 스케쥴러(120)로부터 연계모듈(114)을 통하여 시뮬레이션 수행 지시를 전달받을 경우, 미리 입력되었던 자료에 기반하여 물리모델(112)의 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 물리모듈(110)은 물리모델(112)로부터 특정 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집할 수 있다.

또한, 물리모듈(110)은 연속되는 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집할 수 있다.

또한, 물리모듈(110)은 수집된 감시변수에서 특이변수를 제거하거나, 누락된 변수를 보충하거나 특정 목적에 따라 감시변수를 교정할 수 있다.

일례로, 물리모듈(110)은 물리모델(112)로부터 공정을 구성하는 기기의 운전상태, 고장상태와 같은 공정 가동률과 관련된 제1 제어변수를 수집할 수 있다.

예를 들어, 공정 가동률은, 복수의 기기들 중 펌프의 운전률 25% 내지 운전률 50% 중 어느 하나, 밸브의 열림률 25% 내지 열림률 50% 중 어느 하나를 포함하고, 기동실패상태 및 운전 중 실패 상태, 열림 실패 또는 닫힘 실패 중 어느 하나를 포함하는 고장상태와 관련될 수 있다. 상술한 설명에서, 공정 가동률과 관련하여 특정 수치를 언급하여 설명하였으나, 공정 가동률은 해당 수치에 한정되지 않으며 복수의 기기들의 종류에 따라 해당 수치는 변경 적용될 수 있다.

일례로, 물리모듈(110)은 MARS-KS(Multidimensional Analysis of Reactor Safety-Korean Industrial Standards), 스페이스(SPACE), 트레이스(TRACE), 멜코어(MELCOR), MAAP(Modular Accident Analysis Program)를 포함하는 다양한 안전해석 코드를 이용해 물리모델(112)을 구축할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 물리모델(112)은 시뮬레이션의 결과로 감시변수와 제1 제어변수가 추출될 수 있다.

일례로, 물리모델(112)은 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기반하여 내부의 부 프로그램(Subroutine)으로 구축될 수 있다.

또한, 물리모델(112)의 내부 변수는 제1 프로그래밍 언어로 구축될 수 있는데, 제1 프로그래밍 언어는 포트란(FORTRAN) 언어를 포함할 수 있다.

일례로, 물리모델(112)은 시뮬레이션을 수행하는 중, 스케쥴러(120)로부터 연계모듈(114)을 통해 시뮬레이션 시작 또는 중지 명령을 수신하고, 수신된 시작 또는 중지 명령에 기반하여 동작이 제어될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 연계모듈(114)은 스케쥴러(120)에 의해 결정된 자료 구조체에 기반하여 물리모델(112)로부터 수행된 시뮬레이션에 따른 감시변수 및 제1 제어변수를 추출하고, 스케쥴러(120)로 추출된 감시변수 및 추출된 제1 제어변수를 전달할 수 있다.

일례로, 연계모듈(114)은 결정된 자료 구조체에 기반하여 물리모델(112)의 소스코드로부터 감시변수 및 제1 제어변수를 추출하여 스프레드시트의 내용에 저장하고, 스케쥴러의 헤더파일을 이용하여 저장된 내용을 스케쥴러(120)로 전달할 수 있다.

예를 들어, 스프레드시트는 수치계산, 통계, 또는 도표와 같은 업무를 효율적으로 수행하기 위해 사용되는 응용프로그램의 일종으로서, 대표적으로 엑셀이 존재한다.

따라서, 본 발명은 물리모델의 시뮬레이션을 통해 수집되는 감시변수 및 제어변수의 프로그래밍 언어 종류에 관계없이 변수 목록만 엑셀로 작성하면 연계 가능한 변수 헤더와 연계용 프로그램을 생성할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 연계모듈(114)은 스케쥴러(120)에 의해 결정된 자료 구조체 및 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기초하여 물리모델(112)의 제1 프로그래밍 언어와 스케쥴러(120)의 제2 프로그래밍 언어를 상호 맵핑할 수 있다.

예를 들어, 제1 프로그래밍 언어는 포트란(FORTRAN) 언어를 포함하고, 제2 프로그래밍 언어는 비주얼 베이직(VB.NET) 언어를 포함할 수 있다.

일례로, 연계모듈(114)은 스케쥴러(120)에 의해 호출될 경우, 전달 루틴을 통하여 물리모델(112)로부터 추출된 감시변수를 스케쥴러(120)에 의해 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하고, 감시변수가 삽입된 헤더파일을 스케쥴러(120)로 전달할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 연계모듈은(114), 시뮬레이션을 정지시키고, 시뮬레이션을 통해 계산된 결과를 재시작(restart) 파일에 삽입하고, 제1 제어변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하고, 제1 제어변수가 삽입된 헤더파일을 스케쥴러로 전달할 수 있다.

일례로, 연계모듈(114)은 시뮬레이션이 다시 수행되는 시점에서 상기 수행된 시뮬레이션 결과를 유지하면서, 제1 제어변수를 제2 제어변수로 수정함에 따른 불연속을 방지하기 위하여 재시작(restart) 파일을 생성할 수 있다.

예를 들어, 재시작(restart) 파일은 물리모델(112)의 바뀐 제어변수에 해당하는 제2 제어변수를 가지고 갱신될 수 있으며, 연계모듈(114)은 재시작 파일을 갱신한 다음에 물리모델(112)을 구동함에 따라 시뮬레이션의 불연속을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명은 분기지점을 미리 정하는 방식이 아니라, 물리모델을 시뮬레이션한 결과를 실시간으로 반영하여 분기지점을 설정함에 따라 물리모델을 사람이 개입하여 제어하거나 우연적인 요소(예컨대 기기고장 등)를 반영한 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 연계모듈(114)은 시뮬레이션의 분기지점이 복수의 분기지점으로 생성될 경우, 복수의 분기지점의 개수에 따라 복수의 재시작(restart) 파일을 생성하고, 복수의 분기지점에 따라 복수의 재시작(restart) 파일을 할당하며, 복수의 재시작(restart) 파일마다 서로 다른 제어 변수와 이름을 설정할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 스케쥴러(120)는 원자력발전소의 안전해석을 위한 물리모델(112)에 기반한 시뮬레이션의 감시변수와 제1 제어변수를 공유하기 위한 자료 구조체를 결정할 수 있다.

일례로, 스케쥴러(120)는 연계모듈(114)로부터 전달된 감시변수의 상태에 따라 연계모듈(114)로부터 전달된 제1 제어변수를 제2 제어변수로 수정하고, 연계모듈(114)을 통해 물리모듈(110)로 수정된 제2 제어변수를 전달할 수 있다.

예를 들어, 스케쥴러(120)는 외부 응용프로그램 및 이종 언어 프로그램을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 스케쥴러(120)는 연계모듈(114)을 통하여 물리모듈(110)로 시뮬레이션의 수행을 요청할 수 있다.

일례로, 스케쥴러(120)는 시뮬레이션이 분기 지점에 도달할 경우, 연계모듈(114)에 시뮬레이션의 정지를 요청할 수 있다.

즉, 스케쥴러(120)는 연계모듈(114)을 통하여 물리모델(112)의 시뮬레이션을 제어할 수 있고, 시뮬레이션의 제어를 위하여 제어변수를 수정할 수 있다.

따라서, 본 발명은 제1 프로그래밍 언어로 작성된 물리모델 내부 변수 중에서 공정의 상황을 나타내는 감시변수와 공정의 상태를 변환해 주는 제어변수를 제2 프로그래밍 언어 기반의 외부 응용프로그램에서 실시간으로 확인 및 수정할 수 있다.

또한, 본 발명은 물리모델의 시뮬레이션을 통해 수집되는 감시변수 및 제어변수의 프로그래밍 언어 종류에 관계없이 변수 목록만 엑셀로 작성하면 연계 가능한 변수 헤더와 연계용 프로그램을 생성할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 데이터 연계 구성을 예시한다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템(200)은 스케쥴러(210), 연계모듈(220) 및 물리모듈(230)을 포함하고, 연계모듈(220)은 자료 구조체(222)를 이용하여 스케쥴러(210)와 물리모듈(230)의 데이터를 연계할 수 있다.

본 발명은 일실시예에 따른 스케쥴러(210)는 자료 구조체(222)를 결정할 수 있다. 즉, 스케쥴러(210)는 이종 프로그래밍 언어에 기반하여 구축되는 물리모듈(230)과의 데이터 연계를 위하여 자료 구조체(222)를 정의할 수 있다.

일례로, 연계모듈(220)은 스케쥴러(210)에 의해 결정된 자료 구조체(222)에 해당하는 데이터를 물리모듈(230)에 포함된 물리모델로부터 추출하여 스프레드시트에 저장하고, 스케쥴러(210)가 시작될 때에 스프레드시트에 저장된 자료구조체(222)를 프로그래밍 전처리 방법으로서 헤더파일에 자동으로 삽입할 수 있다.

예를 들어, 스케쥴러(210)는 물리모델이 시뮬레이션이 되는 과정 중간에 잠시 시뮬레이션을 멈추고, 감시변수의 상태에 따라 제어변수를 수정하여 재기동하는 기능을 연계모듈(220)의 자료 구조체(222)에 기반하여 수행할 수 있다.

또한, 스케쥴러(210)는 제어변수를 수정하는 방법이 다양한 경우에는 재기동 시점에서 기존의 시뮬레이션 결과는 유지하면서 여러 개의 입력 파일을 만들어서 개별적으로 시뮬레이션을 재기동할 수 도 있다.

한편, 스케쥴러(210)는 시뮬레이션 도중에 중지를 시키고 제어변수의 상태를 바꾸고 재기동 하는 경우, 재기동 시점마다 전후 시뮬레이션의 감시변수와 제어변수의 값이 불연속하지 않게 연계될 수 있도록 물리모듈(230)의 재시작 파일을 생성하고 지속적으로 수행하기 위해 자료 구조체(222)를 이용할 수 있다.

일례로, 스케쥴러(210)는 자료 구조체(222)를 결정하여 연계모듈(220)로 전달하고, 연계모듈(220)을 통해 결정된 자료 구조체(222)를 물리모듈(230)로 전달할 수 있다.

또한, 물리모듈(230)은 매 시간스텝마다 계산된 결과를 자료 구조에 넣고, 다시 연계모듈을 통해 스케쥴러(210)로 전달할 수 있다.

또한, 스케쥴러(210)와 물리모듈(230)은 연계모듈(220)을 통해 감시변수와 제어변수를 연속적으로 주고 받을 수 있다.

또한, 스케쥴러(210)가 자료 구조체(222)에 기반하여 매 시간 스텝마다 제어변수를 기록하고, 연계모듈(220)을 통해 데이터를 물리모듈(230)로 전달하면, 물리모듈(230)은 수정된 제어변수를 가지고 재시작 파일을 갱신하여, 스케쥴러(210)에 의해 수정된 제어변수에 의한 시뮬레이션 동작이 연속적으로 수행되도록 할 수 있다.

또한, 연계모듈(220)과 물리모듈(230)의 물리모델은 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL) 방법으로 각각 컴파일되어 스케쥴러(210)의 구동시 함께 동작될 수 있다.

따라서, 스케쥴러(210)는 물리모델이 변경되더라도 연계모듈(220)과의 연결 규칙에 해당하는 자료 구조체(222)를 유지하여 물리모듈(230)의 시뮬레이션 동작을 연속적으로 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 연계모듈의 동작 절차를 설명하는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연계모듈(300)이 외부 응용프로그램에 해당하는 스케쥴러로부터의 호출에 따라 물리모듈(310) 의 물리모델의 초기화 루틴(311)과 시뮬레이션 루틴(312)을 동작을 설명한다.

도 3을 참고하면, 연계모듈(300)과 물리모듈(310)은 상호 연계하여 동작하고, 연계모듈은 초기화 동작(301)과 시뮬레이션 동작(305)을 수행하고, 설정 파일(302), 재설정 파일(303) 및 재시작 파일(304)을 생성하며, 설정 파일(302), 재설정 파일(303) 및 쓰기 재시작 파일(304)을 초기화 동작(301)에 이용한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 재시작 파일(304)에는 물리모델에서 사용한 감시변수와 제어변수의 값이 시간순으로 정렬되고, 물리모델이 재기동할 때에 시뮬레이션에 필요한 변수를 설정하는데에도 사용될 수 있다.

연계모듈(300)은 스케쥴러로부터 전달된 자료 구조체에 삽입된 제어변수를 재시작 파일에 반영하여 수정할 수 있다.

또한, 연계모듈(300)은 물리모델이 동시에 복수 개가 작동하는 상황에서는 재시작 파일도 복수 개가 생성되기 때문에, 분기에 따라 적절한 재시작 파일을 찾는 기능을 재설정 파일(303)을 통해서 수행한다.

예를 들어, 연계모듈(300)은 물리모델이 복수 개가 작동을 하더라도 시나리오가 전개되는 순서와 분기가 되는 개수에 따라 이름을 체계적으로 붙일 수 있다.

예를 들어, 연계모듈(300)은 분기 명칭을 최초 분기를 "0"으로 하고, 증가되는 개수에 따라 "1-1", "1-2", "1-3","1-4" 등과 같이 분기의 개수대로 증가시킬 수 있다.

또한, 연계모듈(300)은 재설정 파일(303)을 이용하여 설정된 재시작 파일에서의 제어변수를 수정함에 따라 물리모델에 의해 시뮬레이션된 기존의 자료를 동일하게 유지하면서, 새로운 제어변수를 반영한 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

일례로, 연계모듈(300)은 제어변수의 수정된 내용이 반영된 재시작 파일을 이용하여 복수 개의 분기가 시작될 시, 이에 따라 재시작 파일을 구분하기 위해 분기 명칭을 부여하고 쓰기 재시작 파일(304)을 설정하고, 이를 이용하여 재시작 파일을 관리할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 감시변수 및 제어변수 연결 절차를 설명하는 도면이다.

도 4를 참고하면, 단계(S401)에서 물리모델은 시뮬레이션 동작을 수행하여 감시변수를 연계모듈에 제공한다.

즉, 물리모델은 스케쥴러로부터 시뮬레이션 수행이라는 지시를 전달받아, 물리모델의 시뮬레이션을 수행한다. 여기서, 까만색의 동그라미는 시뮬레이션의 수행상태를 나타낼 수 있다.

단계(S402)에서 물리모델은 시뮬레이션을 중단하고, 연계모듈을 통하여 제어변수를 수신하여 물리모델의 초기화 동작을 수행한다. 여기서, 사선의 동그라미는 시뮬레이션의 중지 상태를 나타낼 수 있다.

즉, 물리모델은 시뮬레이션을 중단하고, 스케쥴로부터 감시변수에 기반하여 수정된 제어변수를 수신하여, 수정된 제어변수를 재시작 파일에 반영하여 재시작 파일을 수정하여 새로운 재시작 파일을 생성한다.

단계(S403)에서 물리모델은 수신된 제어변수에 기반하여 중단된 시뮬레이션을 재 기동한다. 여기서, 까만색의 동그라미는 시뮬레이션의 재 수행상태를 나타낼 수 있다.

즉, 물리모델은 단계(S402)에서 새로 생성된 재시작 파일에 기반하여 물리모델의 시뮬레이션을 재 수행한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스케쥴러와 물리모듈이 연동하여 물리모듈의 시뮬레이션의 공정 상태를 진단하는 절차를 설명하는 도면이다.

구체적으로, 도 5는 스케쥴러와 물리모듈이 연계모듈을 통해 상호 연계 동작하여 원자력 발전소의 복수의 기기들에 대한 축소 모델인 물리모델을 이용한 시뮬레이션의 공정 상태와 관련된 분기규칙을 진단 및 결정하는 절차를 예시한다.

도 5를 참고하면, 단계(S501)에서 스케쥴러가 물리모듈의 시뮬레이션 시작을 지시하고, 물리모듈에 의해 수집된 제1 프로그래밍 언어 기반의 감시변수 와 제어변수를 연계모듈을 통해 호출한다.

예를 들어, 스케쥴러는 시뮬레이션의 공정 상태를 진단하기 위해 진단모듈 및 기기작동모듈을 포함하고, 진단모듈은 자동동작모듈 및 수동동작모듈을 포함할 수 있다.

일례로, 스케쥴러는 시뮬레이션의 공정 상태를 진단하기 위한 감시변수와 시뮬레이션 공정 상태를 제어하기 위한 제어변수를 연계모듈을 통해 제1 프로그래밍 언어에서 제2 프로그래밍 언어로 변환하여 호출하고, 호출된 감시변수를 이용하여 시뮬레이션의 분기지점을 생성하고, 생성된 분기지점에 따른 시뮬레이션의 공정 상태를 진단할 수 있다.

단계(S502)에서 스케쥴러의 자동동작모듈은 감시변수를 이용하여 공정의 운전조건이 바뀌게 될 여지가 있는지 미리 설정된 알고리즘에 따라 분기규칙을 진단 및 결정한다.

여기서, 자동동작모듈은 스케쥴러를 통하여 기기동작모듈과 진단 및 결정한 분기규칙을 공유할 수 있다.

예를 들어, 자동동작모듈은 감시변수를 이용하여 제1 고장, 제2 고장 또는 모두 고장이 발생되는지 분기규칙에 따라 확인한다.

단계(S503)에서 스케쥴러의 수동동작모듈은 감시변수를 이용하여 공정의 운전조건이 바뀌게 될 여지가 있는지 운전원모델의 지원을 기반하여 분기규칙을 진단 및 결정한다.

여기서, 수동동작모듈은 스케쥴러를 통하여 기기동작모듈과 진단 및 결정한 분기규칙을 공유할 수 있다.

예를 들어, 수동동작모듈은 감시변수를 이용하여 제1 고장, 제2 고장 또는 모두 고장이 한시간, 두시간 또는 하루만에 발생되는지 분기규칙에 따라 확인한다.

단계(S504)에서 스케쥴러의 진단모듈은 단계(S502) 및 단계(S503)에서 결정된 분기규칙에 따라 복수의 기기들 중 고장이 발생된 분기지점을 진단하고, 분기규칙을 결정한다.

또한, 스케쥴러의 기기동작모듈은 결정된 분기규칙에 따라 물리모델에 포함된 복수의 기기들의 동작 상태에 따른 분기 확률을 계산하고, 제어변수를 수정할 수 있다.

예를 들어, 스케쥴러는 시뮬레이션의 공정 상태를 진단한 후, 공정 상태의 이상을 감지할 경우, 각 분기별로 공정을 모사하는 물리모델에서 변화시켜야 하는 특징요소로는 펌프 및 밸브 등과 같은 기기의 기동 및 정지 또는 열림 및 닫힘 등과 같은 기기 작동여부와 관련된 제1 제어변수를 제2 제어변수로 수정할 수 있다.

예를 들어, 제1 제어변수는 물리모델에 입력된 자료를 기반으로 수행된 시뮬레이션에 기반하여 추출된 제어변수를 지칭하고, 제2 제어변수는 스케쥴러가 시뮬레이션을 통해 추출된 감시변수의 상태에 따라 제1 제어변수로부터 수정한 제어변수를 지칭될 수 있다.

따라서, 본 발명은 원자력발전소 리스크 추정을 위한 동적확률론적안전성평가(Dynamic Probabilistic Safety Assessment, D-PSA)에 활용 가능하도록 동적이산사건수목(Dynamic Discrete Event Tree, DDET) 방법을 적용한 물리모듈의 시뮬레이션을 지원할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법을 설명하는 도면이다.

도 6을 참고하면, 단계(S601)에서 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 감시변수와 제1 제어변수를 공유하기 위한 자료 구조체를 결정한다.

즉, 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 연계모듈을 통해 물리모듈의 물리모델의 시뮬레이션 동작을 제어하기 위한 자료 구조체를 결정한다.

단계(S602)에서 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 물리모델의 시뮬레이션을 수행한다.

즉, 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 스케쥴러로부터 시뮬레이션 수행 요청을 연계모듈을 통하여 수신하고, 물리모델의 시뮬레이션을 수행한다.

단계(S603)에서 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 시뮬레이션에 따른 감시변수 및 제1 제어변수를 물리모델로부터 추출하고, 추출된 감시변수 및 제1 제어변수를 연계모듈을 통하여 스케쥴러로 전달한다.

단계(S604)에서 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 전달된 감시변수에 따라 제1 제어변수를 제2 제어변수로 수정하고, 수정된 제2 제어변수를 물리모듈로 전달한다.

즉, 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 감시변수의 상태에 따라 시뮬레이션에 기반하여 추출된 제1 제어변수를 시뮬레이션의 수행을 변경하기 위한 제2 제어변수를 수정하고, 수정된 제2 제어변수를 연계모듈을 통하여 물리모듈의 물리모델로 전달한다.

단계(S605)에서 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 물리모델에 제2 제어변수를 반영하여 시뮬레이션을 다시 수행한다.

즉, 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법은 스케쥴러의 제어에 기반한 물리모델의 시뮬레이션을 다시 수행한다.

따라서, 본 발명은 원자력발전소의 안전해석을 수행하는데 널리 이용되고 있는 시뮬레이션 코드의 해석을 외부의 응용프로그램을 이용하여 고도화함에 따라 보다 신속하고 편리하게 확인 및 수정할 수 있다.

또한, 본 발명은 분기지점을 미리 정하는 방식이 아니라, 물리모델을 시뮬레이션한 결과를 실시간으로 반영하여 분기지점을 설정함에 따라 물리모델을 사람이 개입하여 제어하거나 우연적인 요소(예컨대 기기고장 등)를 반영한 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100: 원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템
110: 물리모듈 112: 물리모델
114: 연계모듈 120: 스케쥴러

Claims (16)

1. 원자력발전소의 안전해석을 위한 물리모델에 기반한 시뮬레이션의 감시변수와 제1 제어변수를 공유하기 위한 자료 구조체를 결정하는 스케쥴러; 및
   동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기반하여 내부의 부 프로그램(Subroutine)으로 구축된 물리모델 및 연계모듈을 포함하고, 상기 구축된 물리모델의 상기 시뮬레이션을 수행하는 물리모듈을 포함하고,
   상기 연계모듈은, 상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델로부터 상기 수행된 시뮬레이션에 따른 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하고, 상기 스케쥴러로 상기 추출된 감시변수 및 상기 추출된 제1 제어변수를 전달하며,
   상기 스케쥴러는, 상기 전달된 감시변수의 상태에 따라 상기 전달된 제1 제어변수를 제2 제어변수로 수정하고, 상기 연계모듈을 통해 상기 물리모듈로 상기 수정된 제2 제어변수를 전달하며,
   상기 물리모듈은, 상기 물리모델에 상기 전달된 제2 제어변수를 반영하여 상기 수행된 시뮬레이션을 다시 수행하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연계모듈은, 상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델의 소스코드로부터 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하여 스프레드시트의 내용에 저장하고, 상기 스케쥴러의 헤더파일을 이용하여 상기 저장된 내용을 상기 스케쥴러로 전달하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 연계모듈은, 상기 결정된 자료 구조체 및 상기 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기초하여 상기 물리모델의 제1 프로그래밍 언어와 상기 스케쥴러의 제2 프로그래밍 언어를 상호 맵핑하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 프로그래밍 언어는 포트란(FORTRAN) 언어를 포함하고,
   상기 제2 프로그래밍 언어는 비주얼 베이직(VB.NET) 언어를 포함하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 연계모듈은, 상기 스케쥴러에 의해 호출될 경우, 전달 루틴을 통하여 상기 추출된 감시변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하고, 상기 추출된 감시변수가 삽입된 헤더파일을 상기 스케쥴러로 전달하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스케쥴러는, 상기 연계모듈을 통하여 상기 물리모듈로 상기 시뮬레이션의 수행을 요청하고,
   상기 물리모듈은, 미리 입력된 자료에 기반하여 상기 시뮬레이션을 수행하며,
   상기 스케쥴러는, 상기 시뮬레이션이 분기 지점에 도달할 경우, 상기 연계모듈에 상기 시뮬레이션의 정지를 요청하고,
   상기 연계모듈은, 상기 시뮬레이션을 정지시키고, 상기 시뮬레이션을 통해 계산된 결과를 재시작(restart) 파일에 삽입하고, 상기 제1 제어변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하고, 상기 제1 제어변수가 삽입된 헤더파일을 상기 스케쥴러로 전달하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 연계모듈은, 상기 시뮬레이션이 다시 수행되는 시점에서 상기 수행된 시뮬레이션 결과를 유지하면서, 상기 제1 제어변수를 상기 제2 제어변수로 수정함에 따른 불연속을 방지하기 위하여 상기 재시작(restart) 파일을 생성하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
8. 제6항에 있어서,
   상기 연계모듈은, 상기 분기지점이 복수의 분기지점으로 생성될 경우, 상기 복수의 분기지점의 개수에 따라 복수의 재시작(restart) 파일을 생성하고, 상기 복수의 분기지점에 따라 상기 복수의 재시작(restart) 파일을 할당하며, 상기 복수의 재시작(restart) 파일마다 서로 다른 제어 변수와 이름을 설정하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 물리모듈은, 상기 물리모델로부터 특정 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집하고, 연속되는 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집하며, 상기 수집된 감시변수에서 특이변수를 제거하거나, 누락된 변수를 보충하거나 특정 목적에 따라 감시변수를 교정하는
   원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    상기 물리모듈은, 상기 물리모델로부터 공정을 구성하는 기기의 운전상태, 고장상태와 같은 공정 가동률과 관련된 제1 제어변수를 수집하고,
    상기 공정 가동률은, 상기 복수의 기기들 중 펌프의 운전률 25% 내지 운전률 50% 중 어느 하나, 밸브의 열림률 25% 내지 열림률 50% 중 어느 하나를 포함하고, 기동실패상태 및 운전 중 실패 상태, 열림 실패 또는 닫힘 실패 중 어느 하나를 포함하는 상기 고장상태와 관련되는
    원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
11. 제1항에 있어서,
    상기 물리모듈은, MARS-KS(Multidimensional Analysis of Reactor Safety-Korean Industrial Standards), 스페이스(SPACE), 트레이스(TRACE), 멜코어(MELCOR), MAAP(Modular Accident Analysis Program)를 포함하는 다양한 안전해석 코드를 이용해 상기 물리모델을 구축하는
    원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템.
12. 스케쥴러에서, 원자력발전소의 안전해석을 위한 물리모델에 기반한 시뮬레이션의 감시변수와 제1 제어변수를 공유하기 위한 자료 구조체를 결정하는 단계;
    물리모듈에서, 동적 연결 라이브러리(Dynamic Link Library, DLL)에 기반하여 내부의 부 프로그램(Subroutine)으로 물리모델 및 연계모듈을 구축하고, 상기 구축된 물리모델의 상기 시뮬레이션을 수행하는 단계;
    상기 연계모듈에서, 상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델로부터 상기 수행된 시뮬레이션에 따른 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하고, 상기 스케쥴러로 상기 추출된 감시변수 및 상기 추출된 제1 제어변수를 전달하는 단계;
    상기 스케쥴러는에서, 상기 전달된 감시변수의 상태에 따라 상기 전달된 제1 제어변수를 제2 제어변수로 수정하고, 상기 연계모듈을 통해 상기 물리모듈로 상기 수정된 제2 제어변수를 전달하는 단계; 및
    상기 물리모듈에서, 상기 물리모델에 상기 전달된 제2 제어변수를 반영하여 상기 수행된 시뮬레이션을 다시 수행하는 단계를 포함하는
    원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델로부터 상기 수행된 시뮬레이션에 따른 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하고, 상기 스케쥴러로 상기 추출된 감시변수 및 상기 추출된 제1 제어변수를 전달하는 단계는,
    상기 결정된 자료 구조체에 기반하여 상기 물리모델의 소스코드로부터 상기 감시변수 및 상기 제1 제어변수를 추출하여 스프레드시트의 내용에 저장하는 단계,
    상기 스케쥴러에 의해 호출될 경우, 전달 루틴을 통하여 상기 추출된 감시변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하는 단계 및
    상기 추출된 감시변수가 삽입된 헤더파일을 상기 스케쥴러로 전달하는 단계를 포함하는
    원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 스케쥴러에서, 상기 연계모듈을 통하여 상기 물리모듈로 상기 시뮬레이션의 수행을 요청하는 단계;
    상기 스케쥴러에서, 상기 시뮬레이션이 분기 지점에 도달할 경우, 상기 연계모듈에 상기 시뮬레이션의 정지를 요청하는 단계; 및
    상기 연계모듈에서, 상기 시뮬레이션을 정지시키고, 상기 시뮬레이션을 통해 계산된 결과를 재시작(restart) 파일에 삽입하는 단계를 더 포함하는
    원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 스케쥴러로 상기 추출된 감시변수 및 상기 추출된 제1 제어변수를 전달하는 단계는,
    상기 시뮬레이션을 정지시키고, 상기 시뮬레이션을 통해 계산된 결과를 재시작(restart) 파일에 삽입하는 단계 및
    상기 제1 제어변수를 상기 결정된 자료구조체에서 헤더에 삽입하고, 상기 제1 제어변수가 삽입된 헤더파일을 상기 스케쥴러로 전달하는 단계를 포함하는
    원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법.
16. 제12항에 있어서,
    상기 구축된 물리모델의 상기 시뮬레이션을 수행하는 단계는,
    상기 물리모델로부터 특정 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집하고, 연속되는 시간에서의 온도, 압력, 유량, 수위 또는 진동 중 어느 하나와 같은 공정의 상태와 관련된 감시변수를 수집하며, 상기 수집된 감시변수에서 특이변수를 제거하거나, 누락된 변수를 보충하거나 특정 목적에 따라 감시변수를 교정하는 단계 및
    상기 물리모델로부터 공정을 구성하는 기기의 운전상태, 고장상태와 같은 공정 가동률과 관련된 제1 제어변수를 수집하는 단계를 포함하고,
    상기 공정 가동률은, 상기 복수의 기기들 중 펌프의 운전률 25% 내지 운전률 50% 중 어느 하나, 밸브의 열림률 25% 내지 열림률 50% 중 어느 하나를 포함하고, 기동실패상태 및 운전 중 실패 상태, 열림 실패 또는 닫힘 실패 중 어느 하나를 포함하는 상기 고장상태와 관련되는
    원자력발전소 안전해석용 데이터 연계 시스템의 동작 방법.

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