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저자정보
권기춘 (한국원자력연구원)
저널정보
대한전자공학회 대한전자공학회 학술대회 대한전자공학회 ICS´ 2016 정보 및 제어심포지엄 초록집
발행연도
2016.4
수록면
20 - 20 (18page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

원전 계측제어시스템 현재와 미래
권기춘 정보 및 제어 논문집 2016.04 학술대회자료
원전 계측제어시스템 현재와 미래
권기춘 대한전자공학회 학술대회 2016.04 학술대회자료

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원자력발전소(원전)의 두뇌와 신경망에 해당하는 원전 계측제어시스템은(MMIS: Man-Machine Interface System라고도 불리며, 이는 시스템이 주제어실을 포함하고 설계에서 인간공학을 고려) 타 산업의 계측제어시스템과는 다른 몇가지 중요한 특성을 가진다. 이 특성은 단일고장기준(Single Failure Criteria), 다중성(Redundancy), 공통모드고장(Common Mode Failure), 다양성(Diversity), 심층방어(Defense-in-Depth) 등이다. 이런 특성은 규제요건으로 되어 있으며, 규제기관의 심사를 거쳐 인허가를 획득해야지만 원전에 설치가 가능하다. 따라서 원전 계측제어시스템은 부가가치가 높은 기술이며 원전의 설계, 제작, 건설 그리고 운영에 관한 기술력이 축적되어야 독자적인 개발이 가능하기 때문에 많은 비용과 시간이 소요되어 원전 국산화 미자립 3대 기술로 남아 있었던 것이다.
현재 신한울 1,2호기에 설치되어 시운전 직전의 현장성능시험(Field Performance Test) 중인 국산화된 원전 계측제어시스템은 2001년~2008년까지 수행된 원전 계측제어시스템개발사업단(KNICS)과 2007년~2010년까지의 Nu-Tech 2012로 수행된 연구 결과물이다.
개발된 주요 시스템으로는 디지털 안전계통 플랫폼인 PLC(Programmable Logic Controller)와 이를 기반으로 한 디지털 원자로보호계통, 원자로노심보호계통, 공학적안전설비-기기제어계통이 있다. 그리고 비안전 제어계통 플랫폼인 DCS(Distributed Control System)와 이를 기반으로 하는 제어봉 제어계통과 출력제어계통이 개발되었다. 그밖에 핵심기술은 아니지만 특정 업체만이 생산하는 RSPT(Reed Switch Position Transmitter)와 HJTC(Heat Junction Thermo-Couple) 등을 국산화하였다.
개발된 각 시스템은 APR1400 Full-scope 시뮬레이터와 연계하여 성능시험을 성공적으로 수행하였다. 또한 IAEA가 주도한 계측제어 전문가 그룹의 기술 검토를 통해 IAEA의 Safety Guide에 대한 부합 여부를 제3자 검증 형태로 확인하였으며, 2009년 7월말에 신한울 1,2호기 공급계약이 체결되었다.
원전 계측제어시스템의 미래는 ICT(Information, Communication Technology) 기술과의 융합이다. 현재 개발된 계측제어시스템도 디지털화 되어 대부분의 기능이 소프트웨어로 구현되고 있으나 미래에는 인공지능기술과 스마트센서를 활용한 운전자동화와 진단 및 감시, 무선통신을 이용한 모바일 원격 제어실, 사물인터넷을 활용한 핵물질 이동 추적 및 감시, 스마트폰 활용 운전정보, 가상현실/증강현실/3D를 이용한 시뮬레이터와 주제어실 설계 등과 융합되어 계측제어시스템과 주제어실이 변화될 것이다. 이 시점에서 미래 계측제어시스템의 체계적인 아키텍처를 제시하지 못하고 단지 관련기술을 나열할 정도의 수준으로 본격적인 연구개발을 아직은 미미한 수준이다.

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