원자력발전소 가압기계통의 퍼지 논리제어

전문가 제언

○ 원자력발전소의 가압기계통은 원전이 안전운전범위 내에서 가동되도록 1차 열수송계통의 압력을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 가압기 계통의 재고제어는 액면 감지기로 수위를 감시하여 공급밸브와 방출밸브를 조절함으로써 수행되는데, PHT(Primary Heat Transport) 냉각재의 팽창과 수축을 수용할 수 있는 여유 공간을 가져야 한다. 가압기 재고제어는 일반적으로 비례제어기, 비례적분제어기 또는 비례적분미분 제어기를 사용하는데, 비례제어기인 경우에는 설정 값 변동에 따른 커다란 오버슈트(overshoot)와 정상화시간이 걸린다.

 

○ 원전의 가압기 계통은 전체원자로 계통의 안전운전에 매우 중요하며 가압기압력 및 수위제어는 원자로 노심 수위를 유지하여 주기 때문에 핵연료용융사고와 같은 중대사고까지 대비한 안전조치가 요구된다. 국내의 경우 원전의 중요한 제어계통, 예를 들면 주급수제계통, 증기우회제어계통, 원자로출력조절계통, 가압기수위 및 압력제어계통 등의 성능시험을 수행할 수 있는 APR1400용 원전분석기를 개발하여 제어계통 성능검증을 수행할 수 있는 장비를 한국전력기술(주)이 개발하여 신고리 제2발전소에 공급한바 있다.

 

○ 이 글에서 소개한 가압기 압력 및 수위제어계통은 기존의 비례제어기와 새로운 퍼지논리제어기를 모의하여 시험한 결과 퍼지제어기가 기존 비례제어기보다 오버슈트도 없이 정상화시간도 4배나 빠른 것을 확인하였다. 이러한 사례로 볼 때 앞으로 퍼지제어기가 원전제어에 지금까지는 사용되지 않았지만 그 기술이 검증된다면 앞으로 설치할 차세대 원전과 같은 제어계통에 이러한 퍼지제어기를 적용할 수 있을 것이다.

 

○ 국내 원전의 경우 AP1400 등 새로 건설된 원전제어계통에 디지털 I&C (계측제어)계통이 적용되고 있지만 가압기 압력 및 수위제어계통에는 여기서 기술한 퍼지제어와 같은 지능제어기는 아직 적용되지 않고 있다. 앞으로는 이러한 지능제어기가 차세대원전 등에서 적용되어 원전 안전성을 높일 수 있기를 기대한다.

저자

Chris Brown, Hossam A. Gabbar

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

72()

잡지명

Annals of Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

461~466

분석자

박*준

분석물

• 원자력발전소 가압기계통의 퍼지 논리제어.pdf [286,110 byte]

이미지변환중입니다.