Numerical Calculations of IASCC Test Worker Exposure using Process Simulations

In this study, the exposure amount of IASCC test worker was evaluated by applying the process simulation technology. Using DELMIA Version 5, a commercial process simulation code, IASCC test facility, hot cells, and workers were prepared, and IASCC test activities were implemented, and the cumulative exposure of workers passing through the dose-distributed space could be evaluated through user coding. In order to simulate behavior of workers, human manikins with a degree of freedom of 200 or more imitating the human musculoskeletal system were applied. In order to calculate the worker's exposure, the coordinates, start time, and retention period for each posture were extracted by accessing the sub-information of the human manikin task, and the cumulative exposure was calculated by multiplying the spatial dose value by the posture retention time. The spatial dose for the exposure evaluation was calculated using MCNP6 Version 1.0, and the calculated spatial dose was embedded into the process simulation domain. As a result of comparing and analyzing the results of exposure evaluation by process simulation and typical exposure evaluation, the annual exposure to daily test work in the regular entrance was predicted at similar levels, 0.388 mSv/year and 1.334 mSv/year, respectively. Exposure assessment was also performed on special tasks performed in areas with high spatial doses, and tasks with high exposure could be easily identified, and work improvement plans could be derived intuitively through human manikin posture and spatial dose visualization of the tasks.

공정 시뮬레이션을 이용한 조사유기응력부식균열 시험 작업자 피폭량의 전산 해석에 관한 연구

본 연구에서는 공정 시뮬레이션 기술을 적용하여 조사유기응력부식균열 시험 작업자의 피폭량 평가를 하였다. 상용 공정 시뮬레이션 코드인 DELMIA Version 5를 사용하여 조사유기응력부식균열 분석 시험 설비, 핫셀 및 작업자를 작성하고 조사유기응력부식균열 시험 공정을 구현하였으며, 사용자 코딩을 통해 선량이 분포된 공간을 지나는 작업자의 누적 피폭량을 평가할 수 있도록 하였다. 작업자 모사를 위해 시험 공정별로 인체의 근골격계를 모방하여 약 200 개 이상의 자유도를 가지는 휴먼 마니킨 자세를 작성하였다. 작업자 피폭량 계산을 위하여 휴먼 마니킨 작업의 하위정보에 접근하여 자세 별 좌표, 시작 시간 및 유지 시간을 추출하였으며, 공간 선량 값과 자세 유지 시간을 곱하여 누적 피폭량을 계산하였다. 피폭량 평가를 위한 공간 선량은 MCNP6 Version 1.0을 사용하여 핫셀 내·외부 공간 선량을 계산하였으며, 계산된 공간 선량은 공정 시뮬레이션 도메인에 입력하였다. 공정 시뮬레이션을 이용한 피폭량 평가 결과와 전형적인 피폭량 평가 결과를 비교 분석한 결과, 상시 출입구역 내 일상 시험 작업에 대한 연간 피폭량은 각각 0.388 mSv/year 및 1.334 mSv/year로서 공정 시뮬레이션을 이용한 피폭량 평가 결과가 전형적인 방법의 피폭량 평가 결과 대비 70 % 낮게 예측되었다. 공간 선량 높은 구역에서 수행되는 특수작업에 대해서도 공정 시뮬레이션을 이용한 피폭량 평가를 수행하였으며, 피폭량이 높은 작업을 쉽게 선별할 수 있었고, 해당 작업의 휴먼 마니킨 자세와 공간 선량 가시화를 통해 직관적으로 작업 개선안을 도출할 수 있었다.