현재 세계적으로 풍력터빈의 설치 용량이 점차 증가함에 따라 계통에 연계되는 에너지양 또한 급격하게 증가하였다. 풍력터빈의 크기 및 수가 적었던 예전에는 전형적인 분산형 전원으로서 계통에 소규모 외란이 발생하였을 경우, 풍력터빈은 운전이 정지되었으며 그로 인해 계통에 미치는 영향은 거의 무시될 수 있었다. 하지만 최근에는 계통에 영향을 줄 만큼 풍력발전단지가 증가함에 따라 계통 외란에 대해서 운전을 정지하지 않고 계통에 협조하는 특별한 형태로 그 역할이 변경되고 있다. 그래서 이미 많은 나라에서는 그 나라에 맞는 계통연계규정(Grid Code)을 만들어 풍력터빈들이 계통에 미치는 영향에 대해 재평가가 이루어지고 있으며 이제는 짧은 순간의 계통 외란에서도 풍력터빈은 지속적인 운전을 해야 하는 LVRT 기능을 법제화하고 있는 추세이다.
원자력 발전소 안전성 향상을 위한 노력으로 현재 안전계통의 단순화및 피동화에 대한 연구가 활발히 지속적으로 수행되고 있다. 개량형 중수로에서는 특수 안전계통의 하나인 비상노심냉각계통의 피동화 및 단순화 방안을 다각적으로 검토한 결과, 비상노심냉각계통의 압력이 열수송계통(Heat Transport System) 압력보다 일정 크기 이상일 때만 파열되는 일방향파열판(One-way Rupture Disc)을 개발하여, 계통에 도입함으로써 전기적인 신호와 힘에 의해 작동되는 밸브 갯수를 크게 줄일 수 있게 되었고 이로 인해 계통의 피동성이 향상되었으며, 계통구성 측면이나 운전 측면에서도 단순화를 이루었다. 또한 물보다 비중이 작고 가스주입 차단 기능이 뛰어난 볼(Floating Ball)을 고압용 비상노심냉각 물탱크 내부에 설치하여 종래의 차단밸브 기능을 수행하게 함으로써 전동식 차단밸브를 제거할 수 있게 되었다.
최근 분산발전시스템에서 계통의 보호를 위해 계통전압 이상이 발생하더라도 일정시간 계통과의 연결을 강제하는 FRT기능이 요구되고 있으며 계통전압 불평형 시에도 계통과의 연결을 유지하도록 요구하고 있다. 이때 독립부하가 존재하는 경우 계통의 이상전압이 독립부하에 그대로 걸리게 되어 독립부하의 전압품질이 저하되는 문제가 있다. 본 논문에서는 계통전압 불평형시 FRT를 수행함과 동시에 독립부하에도 일정한 품질의 전압을 공급할 수 있는 전압보상 기법을 제안한다.
본 논문에서는 전력계통 고장해석 교육 및 훈련을 위한 대화식 컴퓨터 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 소프트웨어는 고장해석에 대한 손쉬운 이해 및 소프트웨어의 사용자 편의를 증가시키기 위하여 윈도우, 그래픽 아이콘, 다양한 그래픽 출력 기능 등을 포함하고 있다. 특히, 대화식 기능을 부가함으로서 사용자가 다양한 사고 조건에서 고장해석을 모의할 수 있도록 하였다. 이러한 기능을 통하여 사용자는 전력계통 고장해석의 기본 개념 및 사고로 인한 계통의 영향에 대한 이해를 손쉽게 습득할 수 있다. 제안된 소프트웨어는 16모선 전력계통을 통하여 사례연구를 수행함으로 전력계통 고장해석의 교육 및 훈련에 유용한 기능들을 갖추고 있음을 확인하였다.
본 연구는 배추의 유전자 기능분석을 위한 RNAi 유전자 침묵 기법과 T-DNA 삽입 기법을 비교하기 위해 수행하였다. 두 종류의 형질전환 계통이 이용되었으며 BrSAMS-knockout(KO) 계통은 T-DNA 삽입으로 한 개의 Brassica rapa S-adenosylmethionine synthetase(BrSAMS) 유전자가 기능을 상실한 계통이었으며 BrSAMS-knockdown(KD) 계통은 RNAi 방법을 통해 BrSAMS 유전자들의 발현이 억제된 계통이었다. KO 계통과 KD 계통의 microarray 분석 결과에서는 SAMS 유전자와 관련된 sterol, 자당, homogalacturonan 생합성 및 glutaredoxin-related protein, serine/threonine protein kinase, 그리고 gibberellin-responsive protein 유전자들의 발현 수준이 뚜렷한 차이를 보여 주었다. 그러나 KO 계통의 유전자 발현 양상은 하나의 BrSAMS 유전자가 기능을 상실하였음에도 불구하고 대조 계통과 비교하여 RNAi기법을 적용한 KD 계통에 비해 큰 차이를 보여주지 못했다. 또한 직접적으로 SAMS 유전자와 관련된 폴리아민과 에틸렌 합성 유전자들의 발현 변화도 KD 계통에서 더 잘 나타났다. 본 연구에서 microarray 결과를 이용한 KO 계통의 BrSAMS 기능분석은 배추과식물의 게놈 triplication 발생으로 인하여 다수로 존재하는 SAMS 유전자들 때문에 명확한 결론을 얻을 수 없었다. 결론적으로 배추와 같은 배수체 작물의 유전자 기능 분석은 RNAi silencing에 의한 유전자 knock-down 기법이 T-DNA 삽입에 의한 knock-out 기법보다 더욱 효율적인 것으로 나타났다.
본 연구는 유전자 기능예측에 있어서 유사성 검색과 비교유전체학이 가진 한계를 극복하기 위하여 9종의 Human Herpesvirus를 대상으로 COG와 계통유전학적 방법을 적용하여 향상된 유전자 기능예측을 하고자 하였다. COG의 방법을 이용하여 114 HCOGs (Human Herpesvvirus COGs)를 구축하고, HCOGs를 바탕으로 유전자 컨텐츠트리를 제작하였다. 이 트리를 통하여 각 HCOG는 $\alpha$-특이적 그룹, $\beta$-특이적 그룹, $\alpha$, $\beta$, ${\gamma}$ -특이적 그룹 중 하나에 속함을 보였다. 계통유전체학의 적용을 위하여 u, $\beta$, ${\gamma}$ -특이 그룹에 속하는 ORF중 DNA polymerase를 이용하여 종트리를 제작하였다. SDI (Speciation and Duplication) 알고리즘을 통하여 148개의 당단백질에서 47개의 복제점을 예측하였고, 초기 HCOG의 제작에서 제외되었던 7 ORF는 당단백질과 관련된 5개의 HCOG로 재 정의 하였다. 이 연구를 통하여 COG는 ortholog 그룹을 를러스터링하는데 효과적인 방법이며, 이를 더욱 보완할 수 있는 방법으로 비교유전체학이 사용될 수 있음을 확인하였다. 이는 비교유전체학의 방법과 계통유전체학적 방법을 조화시켜 유전자 기능 예측을 보완할 수 있음을 보여 주었다.
소프트웨어 시험은 소프트웨어 제품의 고 품질을 보장하기 위한 중요한 요소들 중의 하나이고, 특히 신뢰도가 원자력 발전소외 안전에 직결되는 디지털 기반의 원전 계측제어계통 소프트웨어는 고품질과 고신뢰도를 제공하여야 한다. 그러므로 원자력발전소에 사용되는 소프트웨어는 안전성과 신뢰성을 제공하기 위해 체계적인 시험을 통하여 설계의 정당성을 확인하고, 요건명세서나 설계사양서에 나타난 계통 및 구성요소의 기능과 요건들이 만족하게 실행됨을 확인하여야 한다. 규제기관에서도 소프트웨어의 안정성, 기능의 완전한 수행, 소프트웨어 자체가 계통의 기능을 저하 시키는지와 계통에게 예정되지 않은 기능을 수행하도록 영향을 주는지외 확인 등을 소프트웨어 시험을 통해 확인하도록 요구하고 있다. 이와 같이 원자력발전소에 사용되는 소프트웨어의 시험을 위해서는 보다 엄격하고 명확한 시험 프레임웍을 개발하고 적용키는 것이 필요하다. 본 논문에서는 소프트웨어 시험과 관련된 인허가 규제요건을 분석하고, 이에 따라 현재 설계를 진행중인 SMART MMIS 소프트웨어 시험에 적용될 소프트웨어 개발생명주기 시험활동, 시험 조직, 시험문서, 소프트웨어 등급별 시험방법 등 시험 프레임웍을 제시한다.
CANDU-6형 원자력발전소인 월성 2,3,4호기 비상급수계통의 성능을 평가하기 위하여 설계기능 수행과 관련된 변수로서 격납건물내 집수조(sump) 온도와 열수송계통으로 주입되는 냉각재온도를 사용한 분석을 수행하였다. 이 온도들은 NTU(Number of Transfer Unit)방법을 이용한 비상노심 냉각계통 열교환기의 열전달속도와 열전달계수의 해석을 열평형관계식과 함께 조합한 프로그램을 사용하여 계산하였다. 또한 증기발생기 급수량과 추후 수조에 공급되는 보충수에 대한 설계요건을 검토하였다. 이러한 변수와 설계요건은 비상급수계통이 발전소 정상 열제거기능 상실후 노심의 붕괴열제거에 유효한 열침원으로서의 기능을 수행함을 보여 주었다. 또 격납건물의 건전성 유지와 관련된 집수조내 최고온도가 허용치 이하로 유지되었다.
원전의 보호계통은 발전소의 비정상 운전시 원자로를 보호하고, 관련 기기를 작동시켜 사고를 완화시키는 기능을 수행한다. 따라서, 보호계통은 안전등급으로 분류되고, 안전기준에 따라 개발되어야 한다. 본 기고에서는 우리나라를 비롯한 원자력선진국의 보호계통 개발동향을 기술한다. 또한, 원전 계측제어계통 개발 사업을 통해 개발되고 있는 보호계통과 안전등급 PLC(Programmable Logic Controller)에 대한 설계특징과 그 구성에 대해 논의한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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