• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권2호
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• pp.498-508
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• 2021

Micro reactors are increasingly being considered for utilization as distributed power sources. Hence, the probabilistic safety assessment (PSA) of a direct supercritical-CO₂-cooled fast reactor, called micro modular reactor (MMR), was performed in this study; this reactor was developed using innovative design concepts. It adopted a modular design and passive safety systems to minimize site constraints. As the MMR is in its conceptual design phase, design weaknesses and valuable safety insights could be identified during PSA. Level 1 internal event PSA was carried out involving literature survey, system characterization, identification of initiating events, transient analyses, development of event trees and fault trees, and quantification. The initiating events and scenarios significantly contributing to core damage frequency (CDF) were determined to identify design weaknesses in MMR. The most significant initiating event category contributing to CDF was the transients with the power conversion system initially available category, owing to its relatively high occurrence frequency. Further, an importance analysis revealed that the safety of MMR can be significantly improved by improving the reliability of reactor trip and passive decay heat removal system operation. The findings presented in this paper are expected to contribute toward future applications of PSA for assessing unconventional nuclear reactors in their conceptual design phases.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권1호
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• pp.138-145
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• 2019

With the application of digital technology to safety-critical infrastructures, cyber-attacks have emerged as one of the new dangerous threats. In safety-critical infrastructures such as a nuclear power plant (NPP), a cyber-attack could have serious consequences by initiating dangerous events or rendering important safety systems unavailable. Since a cyber-attack is conducted intentionally, numerous possible cases should be considered for developing a cyber security system, such as the attack paths, methods, and potential target systems. Therefore, prior to developing a risk-informed cyber security strategy, the importance of cyber-attacks and significant critical digital assets (CDAs) should be analyzed. In this work, an importance analysis method for cyber-attacks on an NPP was proposed using the probabilistic safety assessment (PSA) method. To develop an importance analysis framework for cyber-attacks, possible cyber-attacks were identified with failure modes, and a PSA model for cyber-attacks was developed. For case studies, the quantitative evaluations of cyber-attack scenarios were performed using the proposed method. By using quantitative importance of cyber-attacks and identifying significant CDAs that must be defended against cyber-attacks, it is possible to develop an efficient and reliable defense strategy against cyber-attacks on NPPs.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.259-268
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• 2016

염해에 노출된 콘크리트 구조물의 내구수명 평가는 크게 결정론적 방법과 확률론적 방법으로 분류할 수 있으며, 다양한 설계인자에 따라 내구수명은 크게 변화한다. 본 연구에서는 시간의존성 확산계수 및 내부영향인자(기본확산계수, 임계염화물량, 시간지수)를 고려하여 변화하는 내구적 파괴확률과 이에 따른 내구수명을 도출하였다. 임계 염화물량이 133.3% 증가할 때, 내구수명은 결정론적 방법에서 134.0~145.4%의 증가비를 나타내었으며, 확률론적 방법에서는 149.2%~152.5% 증가비를 나타내었다. 시간지수가 200% 증가할 경우, 내구수명의 증가비율은 결정론적 방법에서 323.8%, 확률론적 방법에서 346.0%로 증가하였다. 시간의존성 확산계수를 사용하여 과다설계를 방지할 수 있는 합리적인 확률론적 내구설계를 수행할 수 있었으며, 혼화재료를 사용하여 시간지수를 증가시키는 것이 매우 효과적인 내구수명 연장방안임을 알 수 있었다.

• 영재교육연구
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• 제20권1호
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• pp.151-173
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• 2010

확률적 사고 수준의 의미를 밝히고 이를 고려하여 교육하는 관점에 대한 강조가 국내외 많은 연구자들에 의해 이루어져 왔다. 그러나 국내외 영재교육 연구에서는 확률 영역의 소재를 활용하는 경우가 매우 드물고, 영재아들이 확률적으로 어떤 수준에 있는지, 이를 어떻게 확인하고 교육에 반영할 것인지에 대한 연구도 거의 없다. 이 연구에서는 확률적 사고 수준의 의미를 살펴보고, 영재교육을 통해 확률적 사고수준과 수준의 상승을 관찰할 수 있는지, 영재교육 담당 교사 연수에 참여한 교사들이 이에 대해 어떻게 파악하는지 알아보았다. 연구 결과, 영재아들은 선행연구에서 제시한 확률적 사고 수준보다 높은 수준을 보였으며, 문제를 해결하면서 수준의 상승을 보였다. 교사들은 확률 과제와 학생들의 반응을 세부적으로 분석하여, 확률 과제를 이용한 영재교육의 의미와 가능성, 관찰평가 방안 등에 대한 인식을 획득하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권5호
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• pp.627-638
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• 2018

This article describes an integrated Level 1-Level 2 probabilistic risk assessment (PRA) methodology to evaluate the radiological risk during postulated accident scenarios initiated during the decommissioning phase of a typical Mark I containment boiling water reactor. The fuel damage scenarios include those initiated while the reactor is permanently shut down, defueled, and the spent fuel is located into the spent fuel storage pool. This article focuses on the integrated Level 1-Level 2 PRA aspects of the analysis, from the beginning of the accident to the radiological release into the environment. The integrated Level 1-Level 2 decommissioning PRA uses event trees and fault trees that assess the accident progression until and after fuel damage. Detailed deterministic severe accident analyses are performed to support the fault tree/event tree development and to provide source term information for the various pieces of the Level 1-Level 2 model. Source terms information is collected from accidents occurring in both the reactor pressure vessel and the spent fuel pool, including simultaneous accidents. The Level 1-Level 2 PRA model evaluates the temporal and physical changes in plant conditions including consideration of major uncertainties. The goal of this article is to provide a methodology framework to perform a decommissioning Probabilistic Risk Assessment (PRA), and an application to a real case study is provided to show the use of the methodology. Results will be derived from the integrated Level 1-Level 2 decommissioning PSA event tree in terms of fuel damage frequency, large release frequency, and large early release frequency, including uncertainties.

• 한국지진공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.101-108
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• 2019

The seismic safety of nuclear power plants has always been emphasized by the effects of accidents. In general, the seismic safety evaluation of nuclear power plants carries out a seismic probabilistic safety assessment. The current probabilistic safety assessment assumes that damage to the structure, system, and components (SSCs) occurs independently to each other or perfect dependently to each other. In case of earthquake events, the failure event occurs with the correlation due to the correlation between the seismic response of the SSCs and the seismic performance of the SSCs. In this study, the EEMS (External Event Mensuration System) code is developed which can perform the seismic probabilistic safety assessment considering correlation. The developed code is verified by comparing with the multiplier n, which is for calculating the joint probability of failure, which is proposed by Mankamo. It is analyzed the changes in seismic fragility curves and seismic risks with correlation. As a result, it was confirmed that the seismic fragility curves and seismic risk change according to the failure correlation coefficient. This means that it is important to select an appropriate failure correlation coefficient in order to perform a seismic probabilistic safety assessment. And also, it was confirmed that carrying out the seismic probabilistic safety assessment in consideration of the seismic correlation provides more realistic results, rather than providing conservative or non-conservative results comparing with that damage to the SSCs occurs independently.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권11호
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• pp.87-103
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• 2009

지반정수의 신뢰성 높은 확률분포형을 결정하기 위해서는 분석자료에 대한 이상치 및 무작위성 검정, 적용한 확률 분포형의 매개변수 추정 및 매개변수 적합성 검정, 마지막으로 확률분포형의 적합성 검정의 과정이 필요하며, 위의 순서로 지반정수의 확률분포형을 산정할 것을 제안하였다. 본 연구에서는 제안한 절차에 따라 분석대상 지반으로 선정된 인천 송도지역 지반정수들의 확률분포형을 추정하였으며, 추가로 지반정수들의 변동성을 나타내는 변동계수를 산정하였다. 이와 같이 신뢰성 높은 지반정수들의 확률분포형과 변동계수는 확률론적 설계방법에 사용될 수 있을 뿐만 아니라 결정론적 설계에 사용될 지반정수의 합리적인 결정에 사용될 수 있는 중요한 자료로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.125-132
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• 2000

This study presents the application of genetic algorithms(GA) to the back analysis of tunnels. GA based on the theory of natural evolution, and have been evaluated very effective for their robust performances, particularly for optimizing structure problems. In the back analysis method, the selection of initial value and uncertainty of field measurements influence significantly on the analysis result. GA can improve this problems through a probabilistic approach. Besides, this technique have two other advantages over the back analysis. One is that it is not significantly affected by the form of problems. Another one is that it can consider two known parameter simultaneously. The propriety of this study is verified as the comparison in the same condition of the back analysis(Gens et al, 1987). In this study, it was performed to estimated the geotechnical parameters in the case of weak rock mass at the Kyung Bu Express railway tunnel. GA have been shown for effective application to a geotechnical engineering.

• 지질공학
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• 제14권2호
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• pp.211-222
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• 2004

이 연구는 자연사면에서 발생하는 토석류(debris flow)산사태의 확률론적 예측을 위해 로지스틱 회귀분석(logistic regression analysis)을 이용하여 변성 암 및 화강암 분포지에 적용할 수 있는 예측모델을 개발한 것이다. 산사태 예측모델을 개발하기 위해 경기 남ㆍ북부지역과 경북 상주지역에서 발생한 산사태 자료를 현장조사와 실내토질시험을 통해 직접 획득ㆍ분석하였다. 산사태 발생에 영향을 미치는 인자는 기초 통계분석은 물론 로지스틱 회귀분석을 실시하여 최종적으로 7개 영향인자를 선정하였다. 이들 7개 인자는 지형요소 2개와 지질 및 토질특성 요소 5개로 구성되어 있고, 각 인자별 가중치를 부여한 점이 큰 특징이다. 개발된 모델은 신뢰성 검증을 수행한 결과 90.74%의 예측율을 확보한 것으로 나타났다. 이 모델을 이용하여 산사태 발생가능성을 확률적ㆍ정량적으로 예측할 수 있게 되었다.

• 터널과지하공간
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• 제20권1호
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• pp.39-48
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• 2010

본 연구에서는 확률론적 기법을 토대로 터널 지보시스템의 신뢰성을 평가할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 솔버로서 FLAC2D를 사용하며 수치해석과 확률론적 해석의 전 과정을 자동적으로 처리할 수 있다. 지반을 모델링한 수치해석시 상당한 계산시간이 소요되므로 시뮬레이션 기법을 적용하여 터널 지보시스템의 신뢰성을 확률론적으로 평가하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 샘플의 수를 시뮬레이션 기법에 비해 상당히 줄일 수 있어 확률론적 해석을 하는 데 효율적인 점추정법을 사용하였다. 본 연구에서 개발한 프로그램을 터널 프로젝트에 적용하여 결정론적 접근법에 의한 결과와 비교 분석하였다. 이로부터 확률론적 접근법은 파괴확률을 토대로 터널 지보시스템의 신뢰성을 정량적으로 평가할 수 있고 터널 지보설계시 의사결정의 도구로서 활용될 수 있다는 것을 확인하였다.