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AI 기반 소형모듈원자로(SMR) 운전원 의사결정 지원 시스템 개발 방법론 연구
송문원(Moon Won Song),김사길(Sa Kil Kim),구영도(Young Do Koo),정광일(Kwang Il Jeong),이준구(Jun Koo Lee) 대한인간공학회 2021 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
Objective: 본 연구에서는 소형모듈원자로(SMR) 운전원의 의사결정을 지원하기 위한 AI 기반 지원 시스템 개발 방법론을 제안하기 위해, AI 기반 의사결정 지원 시스템의 기능을 정의하고, 관련 선행 기술의 적용성 검토 및 한계 극복 방안을 제시하고자 한다. Background: 소형모듈원자로(SMR)는 기존 대형 원전의 단점을 극복할 수 있는 새로운 대안으로 주목받고 있다. 혁신 SMART 및 혁신형 SMR 등의 소형모듈원자로는 기존 대형 원전과 달리 여러 개의 원자로 모듈(이하 모듈)의 통합감시제어를 목표로 하고 있다. 운전원이 다수 모듈 통합감시제어를 수행할 시, 기존 단일호기 원전의 인터페이스로부터 제공되는 정보보다 더 많은 양의 정보를 운전원이 인지하고 의사결정을 내려야 한다. AI 기반의 의사결정 지원 시스템은 통합감시제어를 수행하는 운전원을 보조하여, 인적오류의 최소화, 운영 및 유지보수 인력을 최소화 시킬 수 있다. 이에 따라, AI 기반 운전원 의사결정 지원 시스템은 혁신 SMART 및 혁신형 SMR 등으로 개발 중인 소형모듈원자로의 핵심 기술로 자리잡고 있다. Method: AI 기반 의사결정 지원 시스템의 기능을 정의하고, 운전원과 상호작용을 표현하기 위해 유스케이스 다이어그램을 활용하였다. 또한 다음의 기존 AI 기반 의사결정 지원시스템 기술을 검토하였다; (1) 기존 원전 대상A-EOS(Autonomous-Emergency Operation System), (2) 실험용 증식로 대상 NAMAC(Nearly Autonomous MAnagement and Control system) (3) 폐수 처리 시설 대상 IPCS(Intelligent Process Control System) Results: AI 기반 의사결정 지원 시스템의 3가지 기능을 정의하였고, 이를 유스케이스 다이어그램으로 표현하였다; (1) 최적 절차 수행지침 안내, (2) 절차 위반 감시, (3) 최적운전절차 대안 제시. 기존 선행 기술을 검토한 결과, 원자로 상태를 진단/예측하기 위한 인공신경망 기술, 운전 이력 데이터 분류를 위한 클러스터링, 최적운전절차 생성을 위한 응답 집합 프로그래밍(Answer Set Programming) 기술 등의 적용을 확인하였다. 기존 선행 기술을 적용하기 위해서는 운전 이력 또는 시뮬레이션 데이터 확보가 필요함을 확인할 수 있었다. 개발 단계의 소형모듈원자로의 경우, 운전 이력 또는 시뮬레이션 데이터를 확보하는데 어려움이 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로, 개발 중인 SMR과 유사한 원자로시설의 시뮬레이터 데이터를 활용하거나, 가상의 규칙기반과 사례기반의 혼합추론 기법의 활용을 제안하였다. Conclusion: 소형모듈원자로의 통합감시제어를 위해, AI 기반 운전원 의사결정 지원 시스템의 필요성을 제시하였다. AI 기반 의사결정 지원 시스템의 기능을 정의하고, 선행 기술의 적용성 검토 및 한계 극복 방안을 통해, AI 기반 의사결정 지원 시스템의 개발 방법론을 제시하였다. Application: 추후 본 연구에서 제안된 방법론을 기반으로, 국내에서 개발중인 소형모듈원자로를 위한 AI 기반 운전원 의사결정 시스템의 초기 버전을 개발 검증할 계획이다.
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A Study on HSI Concept Design for Monitoring and Controlling Multi-Module Small Modular Reactors
Young Do Koo(구영도),Sa Kil Kim(김사길),Moon Won Song(송문원),Kwang Il Jeong(정광일),Joon Ku Lee(이준구) 대한인간공학회 2021 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
Objective: The objective of the study is to elicit a basic concept for a new human-system interface (HSI) for integrated monitoring and controlling multi-module reactors, which is capable of minimizing any negative effects on the safety of the reactors or human performance. Background: Recently the researches on developing a new nuclear reactor system (i.e., small modular reactors (SMRs)) as well as improving the safety of the existing large-scale nuclear power plants (NPPs) are being carried out. In light water SMRs being developed, there are some characteristics in common, which are distinguished from the existing light water reactors: The safety of SMRs is secured through both advanced designs (e.g., passive safety systems, high level of automation, and so on) and proven technologies utilized also in the existing NPPs. Economy of SMRs due to less than 300 MWe production capacity is planning to be usually covered through multi-module SMR operation by one operator using an individual workstation in a single main control room, as well as a high level of automation technology. More works are accompanied because of more than one mission such as electricity generation, which is the conventional mission, and desalination or hydrogen production, which are new ones. According to these characteristics of SMRs, a new human-system interface (HSI) design being able to monitor and control integrated multi-module SMRs, differ from the existing HSI, is needed in common in SMRs. Specifically, in HSI, several essential capabilities are required: operator’s tasks for monitoring and controlling multiple reactors and access to information on reactors should be supported, and explanations for high levels of automation and alarms also have to be provided. Accordingly, a new HSI concept design proper to multi-module SMRs in view of users’ and regulatory requirements and considerations is necessary. Furthermore, competitiveness of SMR being developed in Republic of Korea can be strengthened by drawing a new HSI design. Method: Current HSI designs for a single reactor designed in accordance with standard design process (i.e., NUREG-0700 Rev.3) is expected to be constrained to monitor and control multi-module SMRs. Thus, a new HSI concept should be presented through addressing challengeable considerations or trying a novel approach. Functional requirements needed in providing plant status, alarm, and controls for multiple SMRs are considered from users’ or a regulatory point-of-view to draw a new HSI design concept, beyond addressing a single reactor only. In addition, HSIs in other multi-module SMRs or surrogate facilities are investigated. Results: New HSI concepts for monitoring and controlling multiple SMRs are proposed, and some of the design examples are drawn, which is distinguished for the existing HSI. Conclusion: As this study is a part of developing a new HSI design for multi-module SMRs, additional study will be sequentially performed based on the result drawn in the study. Application: The result of this study will be used as the input to a study for the basic design of the HSI to be available to multi-module reactors in the future.
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Testosterone이 Cortisone의 創傷治癒 抑制作用에 미치는 影響에 關한 實驗的 硏究
宋文源 경북대학교 의학연구소 1969 慶北醫大誌 Vol.10 No.2
To test the effects of cortisone and testosterone on incised wound healing, tensile strength test and histopathologic examination on healing wound and various organs were carried out. The results obtained were as follows; 1. The mean tensile strength of wounds in the animals that were given cortisone alone showed 24.4% decrease when compared with the control group. 2. The mean tensile strength of wounds in the animals that were given testosterone alone showed 1.675 increase when compared with the control group. 3. A 16.9% decrease in the mean tensile strength of wounds in the animals that were given both cortisone and testosterone was noted when compared with the control animal group. This suggests that the testosterone may overcome the inhibitory effects of cortisone in the rate of gaining in tensile strength in wound healing. 4. The testosterone treated animals showed moderate congestion of liver, spleen and lymphnode; congestion and minimal cortical hyperplasia of adrenal; and congestion and increase in number of immature follicles and corpus luteum of ovary. 5. The cortisone treated animals showed moderate degree of glycogen deposition, fatty and regenerative changes, and periportal round cell infiltration of liver; and atrophy of adrenal, spleen, thymus and lymphnode; and increased number of immature follicles of ovary. 6. The animals that were given both cortisone and testosterone showed congestion of various organs and similar degenerative changes that were observed in the animals treated with cortisone alone. 7. Animals treated with cortisone alone revealed a 16.3% decrease in weight whereas an insignificant change in weight was observed in the control group and in the animals that were treated with testosterone alone or both testosterone and cortisone combined.
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