원자력발전소 가동중정비 대상계통 및 기기 선정 방법론 개발

Q: 이 논문에서 정의한 가동중정비란 무엇인가?

원자력발전소 출력 운전 중에 안전 관련 계통 및 기기에 대하여 운영기술지침서의 운전제한조건에 인위적으로 진입함으로써, 제시된 허용정지시간 내에 예방정비를 수행하는 것을 의미한다.

Q: APR1400 원전의 가동중정비 대상 계통 및 기기 선정 방법은 무엇인가?

연구 결과, PSA 포함 계통과 고안전중요도 기능 계통을 우선 선정하고 기능적설비그룹을 통해 대상 기기를 도출하며, 유지보수품목과 연계하여 정비 소요시간과 작업 내역을 평가하는 체계적 방법론을 적용한다.

이영주; 조경수; 김재성

doi:10.5855/ENERGY.2023.32.3.023

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이영주 (한국수력원자력) 조경수 (한국수력원자력) 김재성 (한국수력원자력)

저널정보: 한국에너지학회 에너지공학 에너지 공학 제32권 제3호 (통권 제115호)

발행연도: 2023.9

수록면: 23 - 35 (13page)

DOI: 10.5855/ENERGY.2023.32.3.023

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미국 등 해외원전에서는 1990년대 후반부터 리스크정보를 활용하여 가동중정비를 활발하게 이행하고 있는 반면에 국내 원전에서는 운영기술지침서(T/S, Technical Specification)에서 예방정비를 위해 인위적으로 운전제한 조건에 진입할 수 없도록 명시되어 가동중정비가 불가한 상태이다. 그러나 최근 한수원에서는 리스크정보를 활용한 가동중정비 이행을 위한 논의가 시작되어 관련 연구가 진행중이다. 본 논문에서는 현재 운영중인 예방정비 프로그램을 활용하여 가동중정비 대상계통 및 기기 선정 방법론과 적용결과를 제시하였다. 1단계 확률론적안전성평가(PSA, Probabilistic Safety Assessment)에 포함된 계통과 정비규정(MR, Maintenance Rule)에서 고안전 중요도 기능으로 평가된 계통을 선정하였다. 대상기기선정 방법으로 가동중정비 대상계통에 대해 기능적설비그룹(FEG, Functional Equipment Group)을 활용하였다. 기능적설비그룹은 가동중정비 관점에서 계통별 대표기기를 선정하고 이 대표기기를 중심으로 기능적으로 다른 계통에 영향을 주지 않는 최대범위와 대표설비의 기능을 지원해주는 설비까지를 포함시켰다. 또한 각 기능적설비그룹 내 해당되는 정비작업항목으로 개발되어 있는 유지보수품목(M/I Maintenance Item)을 연계하여 정비작업별 소요시간과 작업내역 등을 평가할 수 있도록 하였다. 마지막으로 선정된 기기의 정비작업에 대해 정비 리스크, 발전소 정지여부, 산업안전 관점에서 작업대상 평가 절차를 마련하여 작업패키지 구성을 용이하게 하였다. 이러한 방법론을 APR1400원전인 새울1발에 적용한 결과 전체 153개 계통 중 39개 계통을 대상계통으로 선정하였으며 전력관련 8개 계통을 제외하고 31개 계통에 대해 전체 447개 기능적설비그룹을 개발하였다. 또한 각 기능적설비그룹내 유지보수품목의 최대 정비작업 소요시간을 평가하여 정비리스크 평가 및 작업관리 계획 수립에 반드시 필요한 기기이용불능시간으로 활용할 수 있도록 하였다.

Overseas nuclear power plants such as the U.S. have been actively implementing maintenance during operation by utilizing risk information since the late 1990s, whereas domestic nuclear power plants have specified that they cannot intentionally enter limited condition of operation for preventive maintenance in their technical specifications. However, discussions on implementation of on-line maintenance using risk information have recently restarted in Korea Hydro & Nuclear Power(KHNP). In this paper, the target systems & components selection methodology and application results for on-line maintenance using the currently operating preventive maintenance program were presented. The systems included in the level 1 Probabilistic Safety Assessment (PSA) evaluation and systems evaluated as functions of high safety significance in the MR (Maintenance Rule) were selected as target systems for on-line maintenance. As a target components selection method, the Functional Equipment Group (FEG) was used for the target system for on-line maintenance. To estabish the functional equipment group, a representative component for each system was selected from the point of view of on-line maintenance, and then, based on this, the maximum range of components that functionally do not affect other systems were considered, and additionally, components that support the functions of this representative component were also included. In addition, it was possible to evaluate the time required for each maintenance work and work details by linking the maintenance items developed as the corresponding maintenance work items in each functional equipment group. Lastly, for the maintenance work of the selected equipment, a work evaluation procedure was prepared in terms of maintenance risk, power plant shutdown, and industrial safety to facilitate the composition of the work package. As a result of applying this methodology to Saeul 1, an APR1400 nuclear power plant, 39 systems out of a total of 153 systems were selected as target systems, and a total of 447 functional equipment groups were developed for 31 systems, excluding 8 power-related systems. In addition, the maximum maintenance duration time of each functional equipment group was evaluated so that it could be used as out of service time, which is essential for maintenance risk evaluation and work management plan establishment.

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