W/H형 원전 시뮬레이터용 핵 증기공급 계통 열수력모델 ARTS(Advanced Real-time Thermal Hydraulic Simulation)의 보조계산체계 개발 = Development of Backup Calculation System for a Nuclear Steam Supply System Thermal-Hydraulic Model ARTS(Advanced Real-time Thermal Hydraulic Simulation) of the W/H Type NPP

국문 초록 (Abstract)

국내에 설치 운영중인 원전 훈련용 시뮬레이터의 핵 증기공급 계통 열수력 프로그램은 1980년 전후에 외국 벤더들이 개발하여 공급한 것으로 이들 열수력 프로그램은 핵 증기공급 계통 열수력 현상을 실시간으로 모의하기 위해 과도하게 단순화된 모델을 채택하고 있다. 그결과 원자로 냉각계통에 복잡한 이상유동이 발생하는 사고를 모의하는 경우 정확도가 떨어질 수 있어 부정적인 훈련(Negative training)을 초래할 가능성이 있다. 이와같은 문제를 해결하기 위해 전력연구원에서는 RETRAN-3D 코드를 기본으로 시뮬레이터용 핵 증기공급 계통 열수력 프로그램 ARTS 코드를 개발하였다. RETRAN-3D 코드를 기본으로 하는 ARTS 코드는 거의 대부분의 사고를 실시간으로 모의할 수 있으며 계산의 건전성도 보장된다. 그러나, 대형냉각재 상실사고나 저압 저유속 상태의 장기 과도현상 등을 모의하는 경우에 발생하는 계산실패나 실시간 계산 지체등의 가능성이 있다. 이 경우 이를 자동으로 대체 보완할 수 있는 보조계산체계를 개발했다. 특히, ARTS 코드의 실시간 계산 및 건전성 문제가 예상되는 대형냉각재 상실사고를 주 모의 대상으로 간주했다. 계산 결과는 코드의 정확도, 실시간 계산능력, 건전성 및 운전원 교육등에서 최종안정성평가보고서 및 ANSI/ANS-3.5-1998[1] 시뮬레이터 소프트웨어 기준을 만족하는 것으로 평가되었다.

참고문헌 (Reference)

1 Suh, J.S, "The Development of Virtual Simulator for Kori #1 Power Plant" KEPRI 2002

2 Suh, J.S, "The Development & Application of New-generation Full-scope Simulator for Kori Unit 1 NPP" 2003

3 Kim, K.D, "Development of a GUI Based RETRAN Running Environment for Kori NPP Unit 1 & 2" KAERI 2000

4 Kim, K.D, "Development of NSSS T/H Driver for KNPEC-2 Simulator Using the Best-Estimate Code, RETRAN-3D" 2001

5 NRC, "ANSI/ANS 3.5 Nuclear Power Plant Sim- ulators for Use in Operator Training and License Examination" NRC 1998