The Three Mile Island Unit 2 (TMI-2) accident provides unique full scale data, thus providing opportunities to check the capability of codes to model overall plant behavior and to perform a spectrum of sensitivity and uncertainty calculations. As part of the TMI-2 analysis benchmark exercise sponsored by the Organization for Economic Cooperation and Development Nuclear Energy Agency (OECD NEA), several member countries are continuing to improve their system analysis codes using the TMI-2 data. The Republic of Korea joined this benchmark exercise in November 2005. Seoul National University has analyzed the TMI-2 accident as well as the currently proposed alternative scenario along with a sensitivity study using the Modular Accident Analysis Program Version 4.03 (MAAP4.03) code in collaboration with the Korea Hydro and Nuclear Power Company. Two input files are required to simulate the TMI-2 accident with MAAP4: the parameter file and an input deck. The user inputs various parameters, such as volumes or masses, for each component. The parameter file contains the information on TMI-2 relevant to the plant geometry, system performance, controls, and initial conditions used to perform these benchmark calculations. The input deck defines the operator actions and boundary conditions during the course of the accident. The TMI-2 accident analysis provided good estimates of the accident output data compared with the OECD TMI-2 standard reference. The alternative scenario has proposed the initial event as a loss of main feed water and a small break on the hot leg. Analysis is in progress along with a sensitivity study concerning the break size and elevation.
TMI는 알라닌과 글리신이 풍부한 18개의 아미노산으로 이루어져 분자량이 약 1,400Da인 물질이었으며, 가수분해 효소 처리후 억제력의 변화를 보이지 않았고, Porcine liver, spleen, testis에서 정제한 PM II에 대하여 TMI가 비상경적 억제작용을 하는 것으로 나타났으며, Ki value는 각각 300 nM, 250 nM 297 nM이었다. 그리고 돼지 간장에서 부분정제한 PM I, PM II, PM III, phospholipid methytransferase에 대한 정제된 TMI의 영향을 조사해 보면 각각 33%, 47%, 31%, 35%의 억제효과를 나타내었다.
미국원자력산업회의(AIF)는 최근 TMI원전사고후에 이루어진 개선에 관한 보고서를 작성하였다. 이에 따르면 $\lceil$미국내 원자력산업은 약 4년전의 TMI원전사고이후 크게 변하였다. 전력회사들은 원자력규제위원회(NRC)의 명령사항과 연방정부의 요구를 자주적으로 그 이상 실시하고 있다$\rfloor$고 한다. 다음은 동 보고서의 개요이다.
본 연구에서는 열대강우관측 위성(TRMM) 자료를 이용하여 해상풍을 예측하였고, TRMM TMI 휘도 온도와 북미 주변의 NDBC (National Data Buoy Centers) 부이 자료를 이용하여 해상풍을 추정하였다. 이 결과는 행렬방정식에 의한 부이와 비교하였는데 RMSE, BIAS 그리고 상관계수는 각각 2.19 $ms^{-1}$, 1.10 $ms^{-1}$, 그리고 0.81로 나타났으며, 이 결과는 앞으로 TRMM TMI를 이용한 해양 연구에 가능성을 보여주었다.
릴리프 밸브의 차단까지 TMI-2 사고의 blowdown history를 검토하고 TMI-2 사고와 같은 소규모의 냉각제 상실 사고 동안 노심 파괴를 막기 위해 더 가산해야할 측정 기구에 대하여 논의하였다. 가산된 기구를 이용하여 어떻게 노심의 uncovered level과 operator time margin을 계산하는 가를 검토하였으며, TMI-2 사고에 대해 uncovered level과 operator time margin을 결정하기 위한 샘플 계산을 수행하였다. 이 방법을 이용해서 측정되는 변수들의 함수로써 uncovered level과 operator time margin을 보여주는 도표를 작성하였다.
열대강우관측(TRMM) 위성에 탑재된 두 독립적인 기기인 마이크로파 센서(TMI)와 강수레이더(PR)를 통해 추정된 지표에서의 강우강도와 강수 관련 변수들을 네 개의 주요 열대해양에서 비교하였다. 해수면의 온도가 가장 높은 서태평양에서 가장 많은 강수구름이 발생하며, 이는 동태평양과 대서양 보다 1.5배 많은 빈도수이다. 반면 대류형과 혼합형에서 동태평양이 가장 강한 강우강도를 나타냈으며, 전체 강수 화소에 대해서는 대서양이 가장 강한 강우강도를 보였다. 한편 PR의 강우강도를 참값으로 볼 때 TMI의 강우강도의 편향은 강수유형과 지역에 따라 그 크기가 매우 다르게 나타났다. 더욱이 강수유형별 편향은 서로 다른 부호를 보였다. 특히 이 연구에서 선정한 열대해양들은 비교적 유사한 지구물리적 환경을 가지고 있지만, 그 편향의 크기가 지역에 따라 2배 이상의 차이가 일어났다. 따라서 마이크로파로부터 추정된 강수량에 대한 검증은 강수유형별 및 지역적으로 수행되어야 하며, 또한 국지적 강수 특성을 고려한 보다 정교한 TMI 알고리즘의 개발 및 개선이 필요함을 의미한다.
TMI-2 사고는 2차 냉각계통의 이상을 발단으로 해서 노심이 용융되는 중대사고로 진행하였는데, 노심의 손상이 실제 예상한 것보다 심하게 나타났다. 따라서 이 사고를 계기로 하여 원자로 안전성에 대해 큰 문제점이 제기되어 안전성의 재평가의 필요성이 크게 대두되었다. 이와 같은 필요성에 따라 TMI-2 원자로에서 채취한 노심재 시료에 대한 광범위한 핫셀시험이 수행되었는데, 이 연구에서는 노심 상부에서 채취한 데브리스 시료에 대한 핫셀시험을 수행하여 그 결과를 검토 분석하였다.
OECD-NEA 주관으로 수행된 TMI-2의 압력용기 변형연구의 결과, 하반부의 creep해석에 많은 문제점이 제기되어 있다. 본 논문은 TMI-2 노심용융 사고에 대한 기존 구조해석에서 creep 상관식의 형태, 적용방법 및 FEM 해석절차상의 상이점을 밝혀내고 이에 따라 압력용기 하반부의 파손확률이 크게 다르게 결정됨을 보였다. 기존의 TMI-2 구조해석에서 주 오차의 요인으로서 시간의 변화에 따른 국부열점 및 이를 포함한 재배치된 용융노심의 열경계조건의 불확실도와 압력용기강의 creep strain을 시간 및 온도에 대하여 불충분하게 묘사한 점을 밝혔다. 또한 creep-rupture 예측에 사용된 Larson-Miller Parameter도 해석을 지나치게 보수적인 결과로 유도하였다. 중대사고시 압력용기 하반부 천공방어를 위한 방안인 용기하부 외벽 냉각방식을 적용하였을 때 TMI-2 사고를 재해석한 결과, 압력용기의 건전성이 충분한 보수성을 가지고 유지됨을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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