고리1호기주제어실개선방향 - kins · 4. 주제어실개선방향(2) 개선방향: hybrid...

20020088. . 44. 10. 10

한국수력원자력정비기획처

발표자 : 김종렬 (T:02-3456-2950) / [email protected]

고리1호기 주제어실 개선 방향

제13회

원자력안전기술정보회의

- 1 - KINS 안전정보회의

- 발표 순서 -

1. 추진배경 …………………………………… 2

2. PSR 이행계획 ………………………….. 3

3. 기술기준 ………………………...…… 7

4. 주제어실 개선방향 ……………………… 8

5. 중점 준비사항……….………..…………. 17

6. 사업관리 …………….…………………… 23

7. 추진일정…………………….…….…….. 24


1. 추진배경

�� 고리고리11호기호기 주기적안전성평가주기적안전성평가(PSR) (PSR) 수행수행(2002(2002년년))

�� 평가범위평가범위 : : 주제어반, 안전정보표시계통, 원격정지제어반, 부대설비 등

� 평가내용 : 가용성평가, 적합성 평가, 유효성 평가

� 가용성 평가 : 작업에 필요한 MMI(Man-Machine Interface)가 적절하게 제공되고

있는지 평가

� 적합성 평가 : MMI 기기 자체의 속성 및 MMI 기기의 특성에 영향을 주는 배치, 배열 및

환경에 대한 인간공학적 타당성 평가

� 유효성 평가 : MMI 기기 및 시설이 실제 의도된 작업을 적절히 지원하여 그 목적을

달성할 수 있는지 평가

� 이행계획 제출(2004년)

� 주제어반 개선 등 인간공학관련 PSR 안전성증진사항 이행계획서를 과학기술부에

제출


2. PSR 이행계획 (1)

MMI 기기 추가제어기, 지시계MMI 기기 추가 필요

MMI 기기 교체모든 MMI 기기주제어반과 원격정지제어반의 MMI 기기 사이의

일관성 문제원격정지

제어반

TSC, EOF에

SPDS 추가

VDU 기반 SPDS

화면

TSC, EOF에 동일 정보 제공을 위한 기기 추가

필요

화면 재설계VDU 기반 MMI

기기

-SPDS와 전산기 연계 및 결합 필요

-SPDS를 제어반에 통합 필요안전변수

표시계통

N/AN/A없음 (520개 가용성평가 항목 만족)주제어반

이행계획관련 MMI 기기PSR 개선 권고사항평가범위

�� MMI MMI 가용성가용성 평가평가

SPDS : Safety Parameter Display System / OIS : Operator Interface SystemVDU : Visual Display Unit / TSC : Technical Support Center / EOF : Energeny Operation Facility



�� MMI MMI 적합성적합성 평가평가(1)(1)

인간공학설계기준에

따라 교체지시등

지시등의 밝기 등에 대한 일정한

설계기준 제공 필요지시등

인간공학 설계기준

수립 후 교체지시계

표시기의 눈금, 단위, 문자 등에 대한

개선 필요지시계

제어기 및 경보창

재배치

제어기,

경보창

제어기와 관련있는 해당 경보창과

지시계 간의 공간적인 결합에 대한

보완 필요

제어기

인간공학 설계기준에

따른 표준용어 적용경보창

경보창에 사용하고 있는 용어의

전면적인 재검토 필요

인간공학 설계

기준에 따라 일관성

유지

경보창, 경보

표시 기기

경보표시 기기들과 경보창의 표시

방식의 일관성 문제경보창

운전원 콘솔 재설계

후 배치운전원 콘솔주제어실 공간 및 출입 개선 필요일반사항

주제어실

이행계획관련 MMI

기기PSR 개선 권고 사항관련 항목평가 범위



�� MMI MMI 적합성적합성 평가평가(2)(2)

원격정지

제어반 인간공학 설계기준에

따라 MMI 기기교체MMI 기기MMI 기기 배열 개선 검토 필요


따라 MMI 기기교체MMI 기기

주제어반과 동일하지 않은 기기

발견배치/배열/

기타

VDU 기반 SPDS

설비 교체

VDU 기반

SPDS 설비MMI 기기자체 교체검토 필요

SPDS 정보기기

가용성 재검토

VDU 기반

SPDS 화면

SPDS의 화면검토를 통하여

추가적인 개선 항목 도출 필요일반사항

안전변수

지시계통


따라 주제어반

재배치

주제어반인체측정 데이터를 고려한

배치/배열 보완 필요

배치/배열/

기타

디지털 기록계로

교체기록계

기록계의 특성이 운전원의

직무요구에 충분히 대응하는지

검토 필요

기록계

주제어실

이행계획관련 MMI 기기PSR 개선 권고 사항관련 항목평가 범위



�� MMI MMI 유효성유효성 평가평가

인간공학설계기준에 따라명판 및 색상교체

명판절차서와 실제 주제어반 상의 기기명칭 불일치및 부적절한 색채 발견

인간공학 확인 및검증 후 MMI 기기 추가

MMI 기기일부 직무에 대해서는 추가적인 MMI 지원 필요

주제어반

이행계획관련 MMI 기기PSR 개선 권고 사항평가 범위


� NUREG 0700 –2002, Rev.2

� Guidelines for Control Room Design Reviews

�IEEE 420 –2001

� Standard for the Design and Qualification of Class 1E Control

Boards, Panels and Racks Used in Nuclear Power Generating

Stations

�IEEE Std. 323 - 1983

� Standard for Qualifying Class 1E Equipment for Nuclear Power

Generating Stations

� NUREG-0800, Rev.0 – 1984

� Standard Review Plan(SRP)

3. 기술기준


4. 주제어실 개선방향 (1)

�� Main Control Board(1)Main Control Board(1)

•• 신기술관련신기술관련 인허가인허가 문제문제 예상예상

•• 미국미국 및및 유럽유럽 대부분대부분 적용적용 추세추세

•• 인허가성인허가성 우수우수

•• 일본일본 및및 유럽에서유럽에서 일부일부 적용적용

•• 내진관련내진관련 인허가인허가 어려움어려움 예상예상

•• 해외해외 적용사례적용사례 거의거의 없음없음

비비

고고

•• 제어설비의제어설비의 전면전면 교체가교체가 필요함필요함

에에 따라따라 많은많은 비용소요비용소요

•• 신규신규 케이블케이블 포설로포설로 인해인해

시공기간시공기간 가장가장 길게길게 소요소요 예상예상

•• 비용이비용이 가장가장 많이많이 소요소요

•• MMIMMI기기기기 교체교체 및및 재배치재배치 개선범위개선범위

가가 11안에안에 비해비해 넓음넓음

•• 케이블케이블 변경이변경이 많음에많음에 따라따라 확인확인

기간이기간이 다소다소 많이많이 소요소요

•• 11안보다안보다 많은많은 운전원교육운전원교육 필요필요

•• 인간공학기준에인간공학기준에 따른따른 MMIMMI기기기기

재배치재배치 및및 BISI BISI 배치공간배치공간 제한제한

•• 현장현장 작업성작업성 불량으로불량으로 품질저하품질저하

및및 현장설치현장설치 기간이기간이 많이많이 소요소요

•• 내진해석내진해석 곤란곤란

단단

점점

•• 최신기술최신기술 적용으로적용으로 운전성운전성 향상향상

및및 인적오류인적오류 최소화최소화

•• MMIMMI설비설비 자가진단자가진단 기능기능 확보로확보로

유지보수유지보수 비용비용 감소감소

•• 인간공학기준에인간공학기준에 따른따른 MMIMMI기기기기

재배치재배치 및및 BISI BISI 기능적기능적 배치가능배치가능

•• 공장시험으로공장시험으로 현장시험현장시험 기간단축기간단축

•• 품질제고품질제고 및및 제작사제작사 내진검증을내진검증을

통한통한 안전성안전성 확보확보 용이용이

•• 개선범위개선범위 최소화최소화

•• 기존기존 운전원운전원 혼돈혼돈 최소화최소화

•• 케이블케이블 변경변경 최소화로최소화로 사전사전

확인기간확인기간 단축단축

•• 운전원운전원 필요필요 교육시간교육시간 제일제일 적음적음

장장

점점

•• 주제어반주제어반 전면교체전면교체 (DCS(DCS기반기반

제어설비로제어설비로 교체교체))

•• Soft Control Soft Control 적용적용

•• LDP LDP 및및 비안전계통비안전계통 VDU VDU 적용적용

•• 제어설비와제어설비와 동일동일 Platform Platform 적용적용

•• 기존기존 제어반제어반 철거철거//신규제어반신규제어반 설치설치

((보호보호//공정공정 제어설비제어설비 현상현상 유지유지))

•• 신형신형MMIMMI로로 일괄일괄 교체교체//재배치재배치

•• 비안전계통비안전계통 VDU VDU 적용적용

•• BISI/BISI/경보경보//전산전산/SPDS/SPDS

•• 기존기존 제어반제어반 유지유지 및및 부분개선부분개선

((보호보호//공정공정 제어설비제어설비 현상현상 유지유지))

•• 신형신형MMIMMI로로 부분부분 교체교체//재배치재배치

•• BISI/BISI/경보경보//전산전산/SPDS/SPDS

•• 제어반제어반 단자대단자대 교체교체

개개

선선

범범

위위

제3안 (ADVANCED)제2안 (HYBRID) 제1안 (개별MMI)

개선방향 비교

BISI : Bypassed & Inoperable Status Indication / LDP : Large Display Pannel / DCS : Distributed Control System



�� 개선방향개선방향 : Hybrid : Hybrid 형으로형으로 개선개선 (2(2안안))

�� 현장현장 상황을상황을 고려하면서고려하면서 신고리신고리1,21,2호기호기 개념을개념을 도입한도입한 Hybrid Hybrid 형으로형으로 개선개선

�� 주요주요 개선사항개선사항

� 인간공학 기준을 적용한 신규 설계 및 제작

� 안전계통 우회 및 상태지시기(BISI) 관련 MMI기기를 추가배치

� 비안전계통 감시용 MMI에 VDU를 적용하여 여유공간 확보와 기능적인 배치로

감시효율 제고

� 제작사 내진검증을 통한 안전성 확보 등


(개선방향 주요 장단점)

• 1안 : MCB 형태와 크기의 제약으로 추가 MMI기기 배치공간 확보 및 유효성 측면에서의 배치를 고려할 때 장애

요인 많음

• 2안 : VDU를 적용하여 MCB의 공간 확보가 가능하므로 MMI 기기에 대한 효율적인 재배치가 가능함

• 3안 : 공정제어 및 보호계통 등을 전면 교체해야만 가능한 방안으로서 비용 및 일정상 적용하기 어려움



(개선전)

•조명 등 주제어실 환경 개선 필요

•운전원 콘솔 개선필요

•MCB 의 계측기 개선 필요 등

(개선후)

•조명 등 주제어실 환경 개선

•운전원 콘솔 개선 및 재배치

•MCB 의 계측기 교체 등




인간공학 요건을 만족하는 계측기들을 Mimic 형태로 배치하여 인적실수 예방



�� 운전원운전원 콘솔콘솔


• 분산되어 있는 전산설비, 경보계통, 터빈제어설비,

S/G 제어설비 등을 운전원 콘솔에 집중배치

• 운전원의 육체적 직무부하가 감소하고 상황인식이 향상

되어 운전 편의성 및 안전성 향상



�� 경보설비경보설비

• 현 설비를 제거하고 컴퓨터 기반의 최신 경보설비로 교체

• 공통경보 발생시 신속한 경보 발생원 추적이 가능하도록 개선

• 현장에 경보신호 입력용 다중신호 전송기(MUX: Multiplexer)를 설치, MCR의 관련 캐비넷과

광통신으로 연결하여 경보계통 케이블 저감화를 구현



�� BISIBISI

• BISI 관련 스위치 및 지시등을 주제어반에 신설하고, 관련 논리회로는 전산설비를 활용하여 구현

• 기존 전산기 입력신호 활용으로 추가해야 할 입력 신호수가 감소되고, 논리회로 캐비넷은 전산

설비에 통합함으로써 여유공간 확보 용이


안전성 관련 기기

� 발송전제어반


비안전성 관련 기기

• 안전관련 기기와 비안전관련 기기를

그룹화하여 안전성 향상

• 주제어반과 동일한 Bench Board 형

• 계기류는 디지털계기로 교체

• 기존 발송전제어반과 제어콘솔 (주발

전기, 비상디젤발전기) 통합


�� 주제어반주제어반 단자대단자대


• 조립식에서 환형 압착식러그의 연결이 가능한

고정 단자대로 전면 교체

• 관련 기술기준에 따라 안전관련 회로와 비안전

관련 회로 간, 그리고 안전관련 다중회로 간에

물리적/전기적 독립성을 충족하도록 개선

• 기존 케이블을 최대한 재사용할 수 있도록 배치


�� 성능시험성능시험

�� 종류종류

�� 공장시험공장시험 : : 제작제작 완료완료 후후 기자재의기자재의 동작상태를동작상태를 공장에서공장에서 시험시험

�� 루프시험루프시험 : : 현장에현장에 설치한설치한 후에후에 모의신호를모의신호를 주입하여주입하여 설비의설비의 동작상태동작상태 시험시험

�� 종합성능시험종합성능시험 : : 설비를설비를 기동하면서기동하면서 설비의설비의 연동관계연동관계 및및 동작상태동작상태 점검점검

�� 시험대상시험대상

�� 전송기류전송기류, , 기록계류기록계류, , 경보신호경보신호, , 펌프펌프//밸브류밸브류, , 차단기류차단기류 등등 55개개 범주로범주로 분류분류

�� 준비사항준비사항

�� 기존기존 계측기계측기 기능분석기능분석

�� 케이블케이블 연결상태연결상태 분석분석

�� 절차서절차서 작성작성

�� 시험요원시험요원 교육교육

�� 품질관리품질관리 방안방안 수립수립 등등

5. 중점 준비사항 (1)



�� 임시제어반임시제어반 설치설치

�� 설치목적설치목적

� 주제어반 교체 기간 동안 발전소의 안전성을 확보하기 위해 운영되어야 할 설비들을

제어 및 감시하기 위함(주제어반 교체 후 철거)

� 설계방안

� 운전 및 감시가 필요한 계통은 1차 계통이 대부분으로서 다음과 같음

– Component Cooling Water System

– Essential Water System

– Emergency Diesel Generator System

– Spent Fuel Pool Cooling System

– HVAC System

– 방사선감시계통, 화재감시계통 등

� 원격정지제어반(RSP)를 활용하는 방안과 별도의 임시제어반을 설치하는 방안을

검토하고 있으며, 해외 원전 사례를 참고하여 최종 방안을 결정할 예정임


�� 자료확보자료확보 및및 현장확인현장확인

�� 주제어반주제어반 및및 부대설비부대설비 관련관련 케이블케이블 확인확인 현장실사현장실사

�� 11차차 현장실사현장실사 : : ’’07.7.13 ~ 9.2107.7.13 ~ 9.21

–– 대상설비대상설비 : : 주제어반주제어반, , 전기제어반전기제어반, , 원격정지제어반원격정지제어반, EDG , EDG 콘솔콘솔

�� 22차차 추가실사추가실사 : : ’’07.10.29 ~ 11.2 07.10.29 ~ 11.2

–– 대상설비대상설비 : 1: 1차차 현장실사시현장실사시 미확인미확인 사항사항

�� BISI BISI 신호인출신호인출 관련관련 현장실사현장실사 : 2007. 11.26 ~ 11.28: 2007. 11.26 ~ 11.28

�� 제어반제어반 4646개중개중 3636개개 확인확인

�� 미확인미확인 사항은사항은 차후차후 O/H O/H 시시 확인확인 예정예정

�� 도면작성도면작성

�� 현장실사현장실사 결과를결과를 기초로기초로 도면도면 작성작성 중중



�� MCB MCB 전원전원 설계설계

�� 전원전원 용량용량

�� 주제어반주제어반, , 전기제어반전기제어반, , 경보설비경보설비 등이등이 교체됨에교체됨에 따라따라 직류전원직류전원 용량증대를용량증대를 위해위해

인버터를인버터를 교체교체 완료함완료함

�� 안전안전//비안전비안전 전원을전원을 전원분리요건에전원분리요건에 따라따라 설계설계 예정예정

��공기조화계통공기조화계통

�� 주제어반주제어반 교체로교체로 인한인한 열부하를열부하를 검토하여검토하여 최적용량최적용량 결정결정 예정예정

�� 운전요원운전요원 적응적응 훈련훈련

�� 신규신규 주제어반주제어반 시뮬레이터를시뮬레이터를 20112011년년 말까지말까지 개발하여개발하여 운전원운전원 적응훈련적응훈련 예정예정

((약약 1414개월간개월간))

�� MCB MCB 개선에개선에 따른따른 절차서절차서 변경사항은변경사항은 시뮬레이터를시뮬레이터를 통해통해 검증검증 예정예정



�� 인간공학인간공학

� 기술기준

� NUREG 0700 –2002, Rev.2(Guidelines for Control Room Design Reviews)

� NUREG-0800, Rev.0 – 1984(Standard Review Plan)

�� 인간공학인간공학 프로그램프로그램 이행이행

�� 한전기술한전기술

–– 인간공학프로그램계획인간공학프로그램계획, MMI , MMI 설계설계 등등 주제어반주제어반 설계에설계에 관한관한 전반적인전반적인 사항사항 수행수행

�� 원자력발전기술원원자력발전기술원((원자력연구원원자력연구원 협조협조))

–– 한기에서한기에서 수행한수행한 인간공학적인간공학적 요소들을요소들을 독립적으로독립적으로 검토하여검토하여 인허가성인허가성 제고제고

�� MockMock--up up 설비를설비를 활용한활용한 인간공학인간공학 수행수행

�� 직무분석직무분석 등등 인간공학인간공학 요건요건 이행을이행을 위한위한 설비로설비로 활용활용



�� 인허가인허가

�� 신청방안신청방안

�� 변경사항변경사항 : FSAR 7: FSAR 7장장((계측설비계측설비))

– 안전계통의 우회/작동불능상태 지시기(BISI), 경보계통, 안전정보표시계통(SPDS),

MCB Layout 등

� 제출문서

– FSAR 변경사항

– 인간공학 프로그램 계획서

�� 신청일정신청일정

�� 설계변경서설계변경서 작성작성 : 2008.5: 2008.5

�� 규제기관규제기관 협의협의 : 2008.6: 2008.6

�� 신청신청 : 2008.7: 2008.7



6. 사업관리

�� 철저한철저한 현장조사현장조사 및및 사전사전 준비준비

�� 현장현장 조사를조사를 통한통한 케이블케이블 연결연결 도면도면 작성작성

�� O/HO/H별별 사전준비사전준비 사항사항 결정결정 및및 시행시행

�� 규제기관과의규제기관과의 긴밀한긴밀한 협조를협조를 통한통한 인허가성인허가성 제고제고

�� 인허가성인허가성 제고를제고를 위한위한 인허가인허가 조기조기 신청신청

�� 독립검토팀독립검토팀 운영을운영을 통한통한 인간공학팀인간공학팀 강화강화

�� 현장현장 여건여건 및및 사용자사용자 편의를편의를 고려한고려한 설계설계

�� 기존기존 설비와의설비와의 인터페이스인터페이스 문제문제 철저한철저한 분석분석

�� 운전원운전원 검토의견검토의견 적극적극 수용수용

�� 선행선행 발전소에발전소에 대한대한 적극적적극적 벤치마킹벤치마킹((방문방문 또는또는 문서검토문서검토))

�� 우수사례우수사례 및및 실패사례실패사례 연구를연구를 통한통한 시행착오시행착오 최소화최소화

�� 대상발전소대상발전소 : : 미국미국((GallawayGallaway), ), 스위덴스위덴((OskarshamnOskarshamn #1), #1),

네델란드네델란드((BorsseleBorssele), ), 일본일본((GenkaiGenkai)) 등등


7. 추진일정

�� 2008. 3 : MCB 2008. 3 : MCB 구매시방서구매시방서 확정확정

�� 2008. 4 : MCB 2008. 4 : MCB 구매구매 공고공고

�� 2008.10 : 2008.10 : 구매계약구매계약

�� 2008. 9 : 2008. 9 : 시뮬레이터시뮬레이터 구매구매 계약계약

�� 2010. 6 : 2010. 6 : 부대설비부대설비 시공계약시공계약((건축건축, , 인테리어인테리어 등등))

�� 2011.10 : 2011.10 : 시뮬레이터시뮬레이터 준공준공

�� 2013. 1 : 2013. 1 : 현장현장 설치설치 착수착수

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