원자력 기기검증과 플랜트 안전을 선도하는 기업 주식회사 코넥

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Nuclear Equipment
Qualification
원자력 성능검증

코넥은 원자력 기기와 부품에 대한 안전성능과 품질을 검증하고 있는 기업입니다.

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원자력기기 성능검증이란 안전성능을
정상적으로 수행할 수 있는지 검증

최신의 설계해석기법과 실증실험방법을 활용하여 과학적이고 개관적으로 입증하는
기술로서, 일반적으로 내환경검증 (Environmental Qualification), 내진검증
(Seismic Qualification), 그리고 사고검증 (Accident Qualification)으로 구분
내진검증(SQ)

원자력시설에 설치되는 안전에 중요한 구조물, 계통기기 및 부품은 해당 설치 및 운전환경조건에서 여하한 진동이나 지진이
발생할 경우에도 안전성능에 악영향을 미칠 수 있는 구조적 변형, 성능저하 또는 고장발생 없이 주어진 안전성기능을 정상적으로
수행할 수 있도록 설계 및 제작되어야 하며, 이를 입증하기 위한 내진검증을 수행하여야 합니다.

내진검증에는 검증대상품목에 대한 수학적 컴퓨터모델을 만들어 내진설계의 적합성을 평가하는 내진해석방법, 실제제품과
동일한 시제품이나 모형을 제작하여 진동시험설비를 활용하여 모의지진시험을 실시하는 내진시험방법, 그리고 내진해석과
내진시험을 조합하여 수행하는 방법 들이 있습니다.

  • 내진해석
    Seismic Analysis

    검증대상품목에 대한 수학적 컴퓨터모델을 만들고 유한요소법(Finite Element Method; FEM) 등과 같은 해석기술을 사용하여
    지진이나 진동으로 인한 구조적 변형이나 동적 특성의 변화를 평가함으로써 대상품목의 건전성을 입증합니다.
    일반적인 내진해석절차는 모델링(FEM Modeling), 모드해석(Modal Analysis), 정적해석(Static Analysis) 또는
    동적해석(Dynamic Analysis)의 순서로 진행하며, 모드해석을 통해 얻어진 고유진동수(Natural Frequency)가 지진주파수범위
    내에 있으면 동적해석을 수행하고, 그 이상인 경우에는 정적해석을 수행합니다.

  • 내진시험
    Seismic Test

    내진시험은 내진해석만으로는 내진성을 입증하기 어려운 경우에 실제와 동일한 기기나 부품 또는 내진시험용 시제품(Proto
    type)을 제작하여 해당 기기/부품의 설치위치/조건에 따라 결정된 지진응답스펙트럼(RRS)을 이용하여 수행합니다. 내진시험은
    지진시험 전/후에 실시하는 공진주파수탐색시험(Resonace Frequency Search Test)과 5회의 운전기준지진(Operating
    Basis Earthquake; OBE)시험, 1~2회의 안전정지지진(Safe Shutdown Earthquake; SSE)에 대한 지진시험(Random Multi-
    Freguency Test : RMF Test)     배관/공조계통에 대한 요구입력운동(Required Input Motion; RIM)시험 등을 실시합니다.

  • 비지진 진동시험
    Non-Seismic Vibration Test

    비지진 진동시험은 지진 이외에 배관이나 공조계통설비의 정상운전과정에서 발생되는 진동(Non-Seismic Vibration)에 대한
    내구성을 평가하는 시험으로서, 배관/공조라인의 운전진동으로 인해 관련기기/부품에 미치는 영향을 평가하기 위한
    진동노화시험(Vibration Aging), 고압배관파단사고(Branch Line Pipe Break; BLPB), 안전밸브(Safety/Relief Valve)의
    고온고압의 증기방출 등으로 인해 발생되는 진동의 영향을 평가하기 위한 특수진동시험 등을 포함합니다.

  • 모드해석 (Modal Analysis)

  • 정적해석(Static Analysis)

  • 동적해석(Dynamic Analysis)

  • 공진주파수탐색시험
    (Resonant Frequency Search Test)

  • 지진시험
    (Random Multi-Freguency Test : RMFT)

  • 요구입력운동
    (Required Input Motion; RIM)

  • 모드해석 (Modal Analysis)

    내진해석방법을 결정하기 위해 검증대상품목의 수확적 모델(FEM Model)에 대해 공진주 파수(Resonant Frequency)와
    모드의 인접성을평가

    • 공진주파수(33Hz 이상/이내)에 따라 해석방법(정적/동적해석)결정

    • 모드의 인접성(10% 이상/이내)에 따라 모드응답의 합성법(SRSS/기타) 결정

    • 내진시험과 내진해석의 조합검증: 시험결과와 비교하여 해석결과의 타당성 입증
      - 시험/해석상의 공진주파수 차이 & 실제품목/해석모델의 무게 차이 10%

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  • 정적해석 (Static Analysis)

    정적해석은 일반적으로 동적 하중의 영향을 배제한 정적 하중(Dead Weight 등)에 대한 해석방법으로서, 공진주파수
    (>33Hz)의 강성(Rigid) 기기/부품에 적용

    • 지진응답스펙트럼(Required Response Spectrum; RRS)의 영주기 가속도
      (Zero-Period Acceleration; ZPA) 값을 정적 하중으로 적용

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  • 동적해석 (Dynamic Analysis)

    동적해석은 공진주파수가 지진주파수범위(~33Hz) 내에 있는 기기/부품에 대해 적용하는 해석방법으로서, 해석결과의 보수성
    및 해석방법의 단순성이 허용될 경우에는 단순동적해석(Simplitied Dynamic Analysis). 복잡한 구조나 정밀한 설계해석이
    요구되는 기기/부품은 상세동적해석(Detailed Dynamic Analysis)을 수행

    • 단순동적해석 : 지진응답스펙트럼(RRS)의 공진주파수에서의 지진가속도(g) 또는 최대지진가속도
      (peak g값)의 1.5를 적용하여 해석
      - 주로 건물구조물하중계산(Building Structure Load Calculation)에 적용

    • 상세동적해석: 상용해석프로그램의 Spectrum Analysis Module을 사용하여 해석
      - 모드응답의 합성은 기본적으로 SRSS(Square Root of the Sum of the Squares) 방법을 사용
      (모드 인접성이 10% 이내일 경우 US NRC RG 1.92의 요건 적용)

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  • 공진주파수탐색시험 (Resonant Frequency Search Test)

    검증대상기기나 부품의 고유진동수를 확인하는 시험으로서, 지진시험(OBE 및 SSE 시험) 전 후의 고유진동수 변화를 평가하여
    지진으로 인한 구조적 변형여부 판단

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  • 내지진시험 (Random Mult Frequency Test)

    검증대상기기나 부품에 대해 해당 설치위치 및 조건에서 발생될 수 있는 실제 지진운동에 상당하는 모의지진스펙트럼을 만들어
    내진시험을 실시

    • 운전기준지진(OBE) 시험 운전기준지진은 원자력시설의 설계수명기간 동안에 수 차례의 발생이 예상되는 지진으로서,
      이 지진모의 시험은 원자력시설의 정상적인 계속 운전에 대한 영향을 고려하여 5회의 지진모의시험을 실시

    • 안전정지지진(SSE) 시험 안전정지지진은 원자력시설의 설계수명기간 동안에 한번 정도 발생할 가능성이 있는 것으로 평가된
      최대지진으로서, 안전정지지진 발생시에 원전이 안전하게 정지 하는데 필요한 구조적 및 기능적 건전성의 유지여부를
      입증하기 위해 1~2회의 지진모의시험을 실시

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  • 요구입력운동(RIM) 시험

    배관이나 공조계통에 설치되는 계측기기 및 부속부품에 대해 배관이나 공조라인의 지진하중조건을 모의

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