국내 가동원전에서는 내화방벽 관통부의 성능이 적절하게 유지되도록 주기점검절차, 데이터베이스 등 발전소 상황에 적합한 관리방안을 수립하여 운영하고 있다. 이 중에서 내화방벽 관통부 유지관리용으로 구축된 데이터베이스는 관통부 유지관리에 필요한 필수정보가 수록되어 있으나 관통부 담당자의 개인 관리도구로 활용되고 있으므로 실효성 향상이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 점을 보완하기 위하여 발전소 구조물, 관통부 등의 3차원 형상정보(3-dimensional Plant Model)를 활용하여 시각적인 관리 편의를 향상시키고, 웹 기반(Web-based)의 관통부 정보 구축을 통하여 발전소 수준(Plant-level)에서 관리가 가능한 관통부 관리시스템 개발 사례를 기술하였다.
원자력발전소 화재방호 규정에서 방화벽 관통부는 방화벽과 동등한 내화성능을 갖는 구조로 시공할 것을 요구하고 있다. 화재방호 규정이 제정되기 이전에 설계되어 방화벽 관통부 내화성능 인증되지 않은 'K' 원자력발전소에 대해서 내화성능을 평가하였다. 내화성능 평가는 육안점검에 의한 방법과 시공된 관통부 데이터와 시험체 데이터를 비교하여 판단하는 한계접근법을 적용하였다. 내화성능 평가 결과, 전체 관통부의 50%에 해당하는 관통부가 성능기준에 미달하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 성능평가 결과와 더불어 관통부 내화성능을 확보하기 위한 설비 개선, 유지관리 방안 등을 제시하였다. 본 연구는 가동중인 발전소를 대상으로 한 실증평가로서 본 연구에서 적용한 평가방법, 연구결과 등은 향후 타원전의 관통부 성능평가에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.
원자력발전소 구조물을 포함하여 플랜트 구조물에서는 사용 중 설비보강을 위하여 벽체 및 슬래브에 관통부를 신설하는 경우가 빈번히 발생하고 있으며, 관통부 설치작업 중에 철근이 절단되는 사례가 일부 발생하고 있다. 이 관통부들은 설계 또는 건설 단계에서 고려된 것이 아니므로 설치 중 발생한 철근의 절단은 사실상 구조물의 손상이기 때문에, 관통부 주변 응력 전이범위 또는 유효폭을 고려한 구조물의 건전성 평가가 필요하다. 본 연구에서는 가동중인 원자력발전소 벽식 건물의 전단벽에 관통부를 신설할 경우에 발생하는 철근 절단의 영향을 평가하기 위하여 다양한 비선형 해석과 정적 가력 실험을 수행하였다. 그리고 관통부 신설과 철근의 절단으로 인한 벽체의 강성저하와 관통부 주변 철근의 응력 및 변형률 분포를 평가하였다.
원자력발전소 화재방호 규정이 제정되기 이전에 설계되어 방화벽 관통부 내화성능 인증자료가 미흡하였던 국내 일부 가동원전들은 최근 성능인증이 완료되었거나 진행 중이다. 성능인증이 완료된 방화벽 관통부는 발전소 운영기간 동안 요구성능이 유지되도록 적합한 관리방안이 필요하다. 본 논문에서는 성능인증이 완료된 가동원전을 대상으로 방화벽 관통부 관리현황의 적합성을 평가하고 관리방법 및 절차를 향상시키기 위한 향후 과제를 제안하였다.
원자력발전소에서 방화벽 관통부 내화충전구조는 화재가 발생장소 이외의 구역으로 전파되는 것을 차단하여 타구역에 설치된 안전에 중요한 기기를 보호하는 중요한 구성요소이다. 그러나 국내 장기 가동중 원전의 경우 관통부 충전구조의 내화성능을 입증하는 인증시험서가 구비되어 있지 않아 별도의 내화성능평가가 이루어져야 하고, 성능평가 결과가 적정 내화등급을 만족하지 못하는 관통부에 대해서는 관통물질의 재배치 둥의 구조변경이 이루어져야 한다 본 연구는 분석적인 방법에 의한 관통부 충전구조의 내화성능 평가기법을 정립하고. 분석적인 방법을 적용하여 실제 발전소에 설치된 관통부 충전구조의 내화등급을 결정하는 방법을 제시하였다. 이를 통하여 분석에 의한 관통부 충전구조의 내화성능평가방법은 내화인증시험서가 없는 국내 장기가동 원자력발전소에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
스프링클러설비와 방화구획 구성요소는 화재시 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 기존에 15층이하 아파트는 스프링클러설비가 없어 화재시 방화구획에 의존해야 되는데 방화구획 관련 설계, 시공, 감리가 미비하여 화재에 쉽게 노출되어 있다. 설비슬리브, 전선관, 덕트등이 방화구획으로 되어 있는 부분을 관통하는 경우 그틈을 시멘트모르타르나 기타 불연재료로 메우도록 규정하고 있으나 화재발생시 관통부를 메운 재료의 내화성능 부실, 균열, 탈락 등으로 화재안전성이 떨어진다. 현장에서의 설계, 시공, 감리등 대응하는 자세가 너무 허술하다. 설계에 방화댐퍼, 관통부 틈새의 내용이 반영 되지 않고 건축, 기계, 전기, 통신, 소방등 각 분야의 허가 도면에 도장이 날인되어 나타난다. 시공자는 잘못된 설계도면을 가지고 허가 도면이라며 도면되로 시공한다. 또한 실리콘, 우레탄폼등을 방화구획 관통부 틈새에 주입하며, 작업자도 비숙련자로서 개념도 없이 방화용실란트와 우레탄폼을 혼용해가며 작업을 한다.
원자력발전소에는 방사선 차폐체를 통한 수 많은 관통부들이 존재하며. 이를 통한 방사선 스트리밍의 해석은 발전소 작업자들의 방호를 위한 차폐 설계에 있어 중요한 고려사항 중 하나이다. 본 연구에서는 관통부 중 주종을 이루는 콘크리트 벽체 내 원통형 직관통부로 단방향. 단일 에너지의 감마선 면선원에 의한 방사선 스트리밍 해석을 위하여 몬테칼로방법에 따른 전산 프로그램을 개발하였으며, 이를 사용하여 여러 경우의 감마선원 에너지와 입사각. 관통부의 반경과 길이에 대하여 관통부 출구에서의 평균 선량을 계산하여 그 결과를 라이브러리화 하였다 또한. 이를 이용하여 등방향 점선원에 대하여 적절히 근사할 수 있음을 보임으로서 임의의 감마선원 분포에 대하여 짧은 전산시 간으로 정확한 결과를 구할 수 있는 방법을 제공하였다.
국토의 70%가 산지인 우리나라는 도로건설 등에 필요한 토지가 매우 부족할 뿐만 아니라 환경에 대한 국민들의 관심이 고조되어 터널 시공이 증가하는 추세이다. 남해고속도로 냉정~부산간 확장공사 대동1터널 시공 시 계곡부 위치 및 갱문 이격으로 저토피가 발생하였고, 민원 등으로 착공이 지연되어 관통부 변경이 불가피하였다. 이에 다중TSP를 적용하여 관통부 위치를 변경하였고 안정해석을 실시하였다. 해석결과 터널의 안정성에 문제가 없는 것으로 나타났으며, 시공 중 추가적인 안정성을 확보하고자 계측기 설치 및 기계굴착, 저토피 구간 추가 보강, 반단면 굴착을 실시하였다.
원자력 발전소 격납 용기의 누설시험 방법들은 3가지 유형으로 나타난다. 그것들은 A형, B형 그리고 C형 시험들이다. 본 누설시험의 시험 대상과 절차에 관한 해설을 실었다. 이 글과 앞으로 소개할 내용은 나무지 B형과 C형에 관한 해설을 주로 다루게 될 것이다. B형 시험과 C형 시험의 주된 대상들은 격납용기의 관통부들이다. 이 글에서는 B형과 C형 시험의 일분 주의 사항들을 해설한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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