A New Loose Parts Monitoring Technique for Nuclear Steam Supply System based on High Resolution Sensor Array Signal Processing

고해상도 센서어레이 신호처리법을 이용한 원자력발전소 핵증기 공급계통의 새로운 금속파편 진단기법

Loose parts monitoring system(LPMS), which is used to detect metallic loose parts in the nuclear power plant, plays an important role in safe and reliable operation of the plant. To prevent from the damage due to the loose parts, most domestic nuclear power plants are using, or planning to use LPMS. However, these LPMS's, which are all invented from overseas and thereby depend on the oversea technologies, are very expensive, and are known to be inefficient to diagnose loose parts due to the lack of fundamental know-how of LPMS. Therefore, the main purpose of this paper is to propose and to realize a new loose parts localization algorithm which is simple and efficient enough even for the inexperienced operators to diagnose loose parts accurately and promptly. Considering practical nuclear power plant circumstances, some simulations for estimating the loose parts location have been done. The results show that the proposed method, called a modified circle intersection method, performs high resolved loose parts localization with 3.4% of error.

원전내 금속파편들을 조기에 탐지하기 위한 금속파편 감시계통(LPMS : Loose Parts Monitoring System)은 원전의 안전성 및 신뢰도 확보를 위하여 중요한 부분으로서, 대부분의 국내 원전들에서 설치 운영중이거나 운영예정이다. 하지만 이들 LPMS들은 외국에서 개발된 것들로서 고가이며 기술이전이 이루어지지 않아 기술종속의 우려와 함께 효과적인 금속파편 진단에 많은 어려움을 지닌다. 따라서 본 논문의 주된 목적은 고해상도를 가지며 분석방법이 간단한 효율적인 금속파편 위치평가를 위한 알고리즘을 제안, 실현하므로써, 빈전문적인 운전자도 컴퓨터를 사용한 간단한 조작을 통하여 정확하고 신속한 금속파편 진단을 수행할 수 있도록 하는 것이다. 본 논문에서 제안한 수정된 원교차법을 이용하여 작성된 금속파편 위치평가 프로그램을 이용하여 실제 원전상황을 고려한 모의실험을 실시한 결과, 제안된 평가기법이 약 3.4% 정도 오차를 가지는 우수한 위치평가를 수행함을 알 수 있었다.