• 제목/요약/키워드: 원자력 발전

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K1 원자로 및 내부구조물 절단해체 공정에 대한 연구 (A Study on Segmentation Process of the K1 Reactor Vessel and Internals)

  • 황영환;황석주;홍성훈;박광수;김남균;정덕원;김천우
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.437-445
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    • 2019
  • 고리1호기의 영구정지 이후 해체공정에 대해 관심이 집중되고 있다. 방사선관리구역 내부 방사화구조물의 해체는 2026년 이후 본격적으로 진행될 예정이다. 원자로와 내부구조물은 원자력발전소의 구조물 중 가장 높은 수준의 방사능을 갖고 있으며 1차측의 대표적인 중량물로, 절단해체 과정에서 방사선학적 측면과 산업안전 측면에서 주의가 요구된다. 효율적인 해체 폐기물 관리를 달성하기 위해 원자로와 내부구조물의 절단해체공정에 대한 연구가 수행되었다. 방사화 평가결과 내부구조물의 노심 측면부와 상/하부의 일부는 중준위 폐기물로 평가되었고 이외의 구성품은 저준위로 평가되었다. 상대적으로 방사화가 많이 되고 복잡한 형상을 갖는 내부구조물의 경우 작업자의 피폭을 저감하기 위해 수중에서 다양한 절단방법을 통해 원격절단하는 방안이 제안되었고, 절단물은 약 19개의 극저준위/저준위 포장용기와 9개의 중준위 포장용기에 적재될 것으로 예상되었다. 방사화 평가결과 원자로의 노심 측면부는 저준위 폐기물로 평가되었고 이외의 부분은 극저준위 또는 자체처분수준의 폐기물로 확인되었다. 상대적으로 방사화가 적게 된 원자로의 경우 열적절단 방법을 사용해 현재위치에서 인양하며 공기중에서 원격절단하는 방안이 제안되었고, 절단물은 약 42개의 극저준위/저준위 포장용기에 적재될 것으로 예상되었다.

방사선종사자 관리프로그램의 개발 및 적용 (Application and development of radiation worker management program)

  • 김정호;유세종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.367-373
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    • 2017
  • 온라인 투 오프라인 서비스란 오프라인 및 온라인의 유기적 연계를 통한 효율적인 운용방법으로, 현재 원자력관계 사업장에서 방사선작업종사자의 교육, 건강검진, 피폭관리 등이 오프라인과 온라인이 분리되어있는 실정이다. 이에 사업장 내 방사선 종사자 관리 프로그램을 개발하여 온라인과 오프라인을 연계하고자 하였다. 서면상의 종사자관리시스템을 전산프로그램으로 개발하여 대전 일개 대학병원의 작업종사자 및 안전관리자 대상으로 적용 및 설문을 통해 수정방향을 정하고자 하였다. 설문결과 프로그램을 이용한 결과가 안전관리 의식 고취 및 업무의 편의성이 증대되는 것을 기대할 수 있었다. 또한 방사선 작업종사자뿐만 아니라 방사선 관계종사자의 확대에 따른 요구도 발생하였다. 방사선 종사자 관리 프로그램의 범용성을 위한 사업장 별 특성에 대한 의견수렴이 반드시 필요할 것이라고 사료된다. 이를 통해 향후 사업장 별 특징을 조합하여 사업장과 관리감독기관, 유관기관의 네트워크 연결을 통해 실시간 방사선 안전관리 및 업무개선을 기대할 수 있을 것이다. 또한 방사선 종사자 관리 프로그램을 통해 선 순환 구조를 형성한다면, 방사선 안전관리의 발전을 기대할 수 있을 것이다.

신경회로망과 PI제어기를 이용한 중수로 핵연료 교체 로봇의 구동압력 제어 (Design of a Neural Network PI Controller for F/M of Heavy Water Reactor Actuator Pressure)

  • 임대영;이창구;김영백;김영철;정길도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1255-1262
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    • 2012
  • 현재 가동 중인 월성 원자력 발전의 핵연료 교체로봇 시스템을 살펴보면 핵연료 교환에 필요한 구동압력 제어를 위해 PI제어기를 사용한다. PI제어는 구조가 간단하고 이득 설정을 통해 시스템 요구조건에 만족하는 제어 성능을 낼 수 있지만 밸브와 관로 등의 파라미터 변화로부터 적절한 이득 변경 없이 안정한 제어가 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 PI제어기 이득을 동적으로 변경 하거나 PI제어기 출력을 보상하도록 제어기를 구성하는 것이 바람직하다. 본 연구개발의 목적은 파라미터 변화에도 안정한 제어가 가능하도록 제어기를 설계하여 오차와 진동현상을 줄이는데 있다. 제안한 PI/NN제어 기법은 PI제어기와 신경회로망 제어기를 병렬 결합한 구조로 신경회로망 제어기가 PI제어기 출력을 보상하여 파라미터 변화에 강인하도록 설계 하였다. 제어기의 성능평가를 위해 직접 실 공정에 테스트하기가 힘들기 때문에 공정의 특성을 반영하여 모델링한 시뮬레이터를 개발하였고, 시뮬레이션 결과를 실 공정데이터와 비교하여 공정 특성을 모사함을 보였으며, 파라미터 변화에 PI/NN제어기가 오차 및 진동현상을 줄이는 것을 확인 하였다. 또한, 실 공정에서 사용 중인 PI제어기를 주 제어기로 사용하면서 파라미터 변화에 대한 비선형성을 보상하는 제어기 역할을 하기 때문에 신경회로망을 단독으로 사용하였을 때 보다 더 신뢰성 있고 안정적인 제어가 가능하다.

방사성폐기물 인증프로그램의 검토 및 적용 (Review and Application of the Radioactive Waste Certification Program)

  • 정희준;황주호;이재민;김헌;정의영
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 추계 학술대회 논문집
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    • pp.126-133
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    • 2005
  • 국내 중${\cdot}$저준위 방사성폐기물 처분을 위한 처분부지 확보 및 관련업무가 활발히 진행 중이다. 방사성폐기물 처분을 위해서는 방사성폐기물의 물리화학적, 방사학적 상태 및 건전성 등을 확보하여야 하며 폐기물 발생자는 이러한 정보를 처분사업자에게 제공해야한다. 또한 처분 안전성을 확보하기 위하여 방사성폐기물 인수기준(Waste Acceptance Criteria : WAC) 및 처분부지 특성을 고려한 세부인수기준(Site Specific Waste Acceptance Criteria : SWAC)이 필요하며 방사성폐기물을 이 기준에 적합하게 처리${\cdot}$생성${\cdot}$관리 및 인도하여야 한다. [1] 이를 위해서는 각각의 방사성폐기물에 대한 특성평가를 수행하여야 하나 원자력발전소의 경우 방사성폐기물 발생량이 많아 현실적으로 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 IAEA 및 해외 주요 국가는 방사성폐기물 인증체계(Waste Certification Program : WCP) 및 품질보증체계(Quality Assurance Program : QAP)를 개발하여 활용하고 있으며[2,3] 이를 바탕으로 국내 방사성폐기물의 안전한 처분을 위해 과기부고시 2005-18호 '중저준위 방사성폐기물 인도규정' 및 세부인수기준(시안)을 만족할 수 있는 방사성폐기물 인증프로그램을 개발하였다. 또한 방사성폐기물 인증체계 조기 도입 및 운영을 위해서 상용원전 관련 절차서 개정 및 실무자 교육을 추진 중이다.

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고준위 방사성폐기물의 국내철도운반에 관한 방사선영향 예비평가 (Preliminary Assessment of Radiological Impact on the Domestic Railroad Transport of High Level Radioactive Waste)

  • 서명환;도호석;홍성욱;박진백
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.381-390
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    • 2017
  • 국내 원자력발전소의 사용후핵연료는 소내저장시설에 보관되어 있으나 저장시설의 용량 확장이 어려움이 있으며, 연구기관의 연구로에서 발생하는 고준위 방사성폐기물도 자체 보관중이나 영구적으로 저장할 수 없다. 또한 원전의 해체 시에도 고준위 방사성폐기물이 발생할 것으로 예상된다. 이에 따라, 본 연구에서는 현재 개발된 사용후핵연료 운반용기를 사용하여 고준위 방사성폐기물을 가상의 관리시설로 철도를 통하여 운반하는 경우에 대하여 작업자 및 운반경로 주변 일반인의 예상 피폭선량을 평가하였으며, 그 결과를 국내 법적기준치와 비교하였다. 또한, 고준위 방사성폐기물의 상하차 작업 시 작업자와 운반용기 간 거리와 운반사고 시 방사성핵종의 누출율의 변화에 따른 피폭선량의 변화에 따른 피폭선량 추이와 운반에 사용되는 열차의 구성에 따른 운반작업자의 피폭선량 변화를 분석하였다. 본 연구에서 설정한 모든 조건에서의 예상피폭선량은 국내 법적제한치 이하임을 확인하였다.

PRIDE 3D 시뮬레이터를 통한 공정셀 내부의 원격작업 가상검증 (PRIDE 3D Simulator for Virtual Verification of Remote Handling Procedures in Processing Cell)

  • 류동석;한종희;김성현;김기호;이종광
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.333-341
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    • 2017
  • 원자력 발전 이후에 누적되는 사용후핵연료를 해소하기 위한 다양한 연구가 시도되고 있으며, 특히 건식으로 사용후핵연료를 재활용하는 파이로 공정이 주목되고 있다. 파이로 공정의 공학규모 실증을 위하여 대형 공정셀을 구비한 PRIDE 시설이 구축되었다. 파이로 공정에 사용되는 용융염의 화학반응성을 고려하여, 공정셀 내부는 아르곤 분위기를 유지한다. 결과적으로, 작업자가 공정셀 내부에 진입할 수 없으며, 공정셀 내부에 설치된 모든 공정장치는 원격수단에 의해 공정셀 밖에서 원격조작을 통해 수행한다. 따라서, 공정셀에 설치되는 공정장치는, 설계단계에서 부터 원격작업을 고려하여 설계되어야 하며, 공정셀에 반입하기 전에 원격으로 작동이 가능한지 철저히 검증하여야 한다. 만약, 공정셀에 반입되어 작동하는 단계에서 문제가 발생하는 경우, 장치를 반출하여 수정한 후 재반입하기까지 많은 비용과 시간을 허비하게 된다. 공정장치의 원격성 검증을 위하여, 물리적인 목업을 사용할 뿐 아니라, 설계단계에서 3D 모델을 활용한 가상 검증이 가능하다. 본 연구는, 가상공간에 PRIDE 공정셀을 구성하고, 설계된 공정장치 3D 모델을 입력하여, 원격조작성을 검증하기 위한 PRIDE 3D 시뮬레이터 개발에 관한 것이다. 실제 PRIDE 공정셀의 형상과 공정셀에 설치되는 원격운전 및 유지보수 장치의 움직임을 가상공간에 구현하고, 공정장치의 3D 모델을 실제 설치할 장소에 위치할 수 있도록 하였다. PRIDE 공정셀에 설치될 전해공정장치의 전극교체 작업을 시뮬레이션 시나리오로 설정하여, 개발된 PRIDE 3D 시뮬레이터의 사용성을 검증하고자 하였다. 8단계로 이루어진 원격작업 시나리오를 구성하여, 각 단계의 원격작업을 성공적으로 모사함으로써, PRIDE 공정셀의 원격성 평가를 성공적으로 수행하였다.

다부처 상설 협력체계 구축을 통한 경찰주도 국가 화생방 테러대응 발전방안 (Study on Police-led National Response against CBRN Terror by Strengthening the Standing Cooperation System of the Interagencies)

  • 차장현;강태호;김대수;이호찬
    • 시큐리티연구
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    • 제59호
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    • pp.217-242
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    • 2019
  • 최근 발생하는 테러는 대량살상을 목적으로 한 무차별적 공격 양상을 보이고 있어 불특정 다수에게 피해를 줄 수 있는 화생방테러의 위협은 현대사회의 가장 큰 위협요소라고 볼 수 있다. 이에 대비하여 국가차원에서도 2016년 테러방지법을 제정하여 경찰주도의 화생방테러 대응체계를 구축하였다. 이때, 환경부·질병관리본부·원자력안전위원회 등의 관계기관은 경찰을 지원하는데, 외국의 유사사례 분석결과 신속한 화생방테러 사건대응을 위해서는 다부처 간 상설 정보공유 및 협력체계 강화가 핵심으로 분석되었다. 이를 구축하기 위해 본고에서는 경찰청·대테러센터·화생방 전문기관·군·소방·국정원 등 대테러 기능의 화생방테러 공동대응(지역)협의체 구성 및 운영방안을 제시하였으며, 협의체 구성의 기대효과를 분석하였다. 협의체 구성을 통해 기관별 협력체계 및 현장대응력을 제고 할 수 있고 대테러 업무효율 향상(25~39%)이 가능하며, 현대사회의 비정형화된 화생방 테러사건에 효과적으로 대응 가능한 대테러 전담조직을 갖출 수 있다.

신속 지진피해통보를 위한 지반가속도의 초당 최대값 구간적산 방법의 활용에 관한 연구 (Study on the Use of Bracketed Summations of the Peak Ground-motion Acceleration Per Second for Rapid Earthquake Alert Notifications)

  • 연관희
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.37-45
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    • 2012
  • 지반가속도의 초당 최대값은 최근 제정된 지진재해대책법에 따라 지진기록계로부터 통신망을 통해 소방방재청으로 실시간 제공되어야 한다. 본 연구에서는 현재 PGA를 기반으로 한 신속한 지진피해통보 용도로만 고려되고 있는 지반가속도의 초당 최대값의 추가적인 활용성을 검토하고자, 국내외 강진자료 및 중소규모 지진자료에 대한 초당 100 샘플링된 지반가속도 자료의 1초 구간내 최대 절대값을 30초 동안 적산한 결과($BSPGA_k$)를 CAV(Cumulative Absolute Velocity) 및 진도 등과 비교하였다. CAV는 진도와의 높은 상관성으로 지진발생시 원자력발전소의 운전초과기준으로 사용되고 있으나, 계산시 초당 100 샘플링 이상의 많은 양의 지진파형 디지털 자료를 필요로 하는 단점이 있다. 비교 결과 $BSPGA_k$는 지진규모에 따른 지진동 수준과 상관없이 CAV와 전 범위에서 높은 상관성을 나타내었으며, 다수의 관측소가 연계된 지진관측망 운영시 유용하게 활용될 수 있는 신속 지진피해평가 지진동 파라미터로 확인되었다. 국내 중소규모 유감지진자료에 대한 지진진도 자료와의 비교결과, $BSPGA_k$-진도 상관식을 이용한 진도추정 오차는 CAV-진도 상관식의 진도추정 오차와 유사하였으며, PGA-진도 상관식보다 진도를 신뢰성 있게 추정하였다.

원전 증기발생기 수실 내 에너지 스펙트럼을 고려한 MOSFET 방사선검출기 선량보정인자 결정에 관한 몬테칼로 전산모사 연구 (Monte Carlo Study of MOSFET Dosimeter Dose Correction Factors Considering Energy Spectrum of Radiation Field in a Steam Generator Channel Head)

  • 조성구;최상현;김찬형
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제31권4호
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    • pp.165-171
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    • 2006
  • 국내에서는 현재 물리적 인형 모의피폭체와 수십 개의 소형 MOSFET 선량계를 이용하여 유효선량(Effective Dose)을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 시스템을 개발 중에 있다. 이때 사용되는 MOSFET 선량계는 그 크기가 매우 작으며, 상대적으로 높은 민감도를 가지고 선량을 실시간으로 측정할 수 있다는 장점이 있는 반면, 검출부위가 조직등가 물질이 아닌 실리콘으로 이루어져 있어 저에너지 광자에 대하여 적절한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 몬테칼로 전산모사 방법을 사용하여 증기발생기 수실 내부의 에너지 스펙트럼에 대한 MOSFET 선량계의 선량보정인자 값들을 계산하였으며, 이렇게 계산된 보정인자 값들을 선행 연구에서 구한 값, 즉 0.662 MeV와 1.25 MeV의 광자만을 이용하여 구한 선량보정인자 값들과 비교하여 보았다. 비교 결과, 두 서로 다른 조건에서의 선량보정인자들은 큰 차이를 보이지 않았으며$(\leq1.5%)$, 따라서 선행 연구에서 구한 선량보정인자들을 원자력발전소의 증기발생기 수실에 그대로 적용하여도 큰 문제가 없음을 알 수 있었다. 또한, 증기발생기 수실에 대하여 결정된 선량보정인자들을 실측된 MOSFET 선량계의 선량값들에 적용하여 선량보정에 따라 유효선량이 어느 정도 변화하는 가를 확인한 결과, 유효선량은 선량보정인자를 적용할 경우가 적용하지 않을 경우에 비해 약 7% 정도 낮게 평가됨을 알 수 있었다.

대학생들의 방사선에 대한 인식도 (University Students' Awareness of Radiation)

  • 김창규
    • 한국융합학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.27-34
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    • 2012
  • 2011년 3월 11일 발생한 일본 후쿠시마 원전 사고 후 한국 대학생들의 방사선과 의료 방사선에 대한 생각을 파악하여 방사선에 대한 적절한 교육 방법과 국민들의 방사선 안전에 대한 올바른 대중 커뮤니케이션에 대해 모색하고자 전국 5개도(경기, 강원, 충청, 전라, 경상도)의 4년제 방사선학과가 설치된 대학교에서 790부 설문지를 수거한 후 분석하였다. 설문은 36문항으로 구성하였으며, '방사선이 위험하다'고 느끼는 중요 원인 중 하나는 '적은양의 방사선을 쪼여도 나중에 문제가 생길 수 있다'. ($3.28{\pm}1.05$)로 분석됐다. 방사선에 대한 관리에서는 개인보다는 정부가 나서야 된다는 응답자가 $3.87{\pm}0.89$으로 나타났다. '후쿠시마 원전 사고는 원자력 발전을 하지 말아야 한다는 쪽으로 나의 생각을 바꾸게 했다'라는 문항에는 $2.79{\pm}0.95$로 나타났다. '후쿠시마 원전사고 이후 의료 방사선에 대한 생각이 부정적으로 바뀌었다'라는 문항에는 전체적으로 $2.64{\pm}1.02$, 방사선학과 $2.31{\pm}1.00$, 치위생학과 $2.94{\pm}0.95$, 기타학과 $3.13{\pm}0.82$로 방사선과 관련된 교과목을 수강 경험이 없는 기타학과 학생일수록 부정적인 생각을 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한 방사선에 관한 교육이 필요하다고 생각하는 사람이 82.28%로 나타났으며, 그 중 T.V나 인터넷이 가장 효율적인 교육 방법으로 나타났다.