원전기기 내진검증을 위한 해석모델 구성 및 검증

Numerical Analysis Model for Seismic Qualification of Nuclear Power Plant Equipment

본 연구에서는 원자력발전소에서 사용되고 있는 주요 안전관련 기기의 해석에 의한 내진검증을 위한 수치해석 모델 구성 및 그 검증을 수행하였다. 내진검증은 원전 기기검증의 일환으로 안전관련 기기가 지진이 발생하더라도 구조적 건전성 뿐만 아니라 그 고유의 기능을 유지하는지를 입증하는 과정으로 볼 수 있다. 내진검증은 IEEE-344, KEPIC END2000 등 기준에서 시험, 해석 등의 과정으로 수행하도록 하고 있는데, 시험을 통한 내진검증이 어려운 경우나 다수의 변수영향이 대상의 동적거동에 미치는 규명하고자 할 때 해석적 방법이 주로 사용된다. 원전 기기의 내진검증을 위한 해석 모델 구성을 위해서는 재료 특성, 기하형상 뿐만 아니라 동적특성을 반영할 수 있도록 적절한 모델 구성이 필요하다. 그러나 원전에 적용되는 전기기기 캐비넷이나 판넬, 펌프 등 회전기기 등은 그 형상이 복잡하고 해석 소요시간 등의 문제 때문에 이상화하여 집중 질량 모델과 같은 등가 해석모델이 주로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 해석모델 구성에 있어 상세 해석모델 구성에 따른 동특성 영향을 확인하기 위하여 기하학적 형상의 영향과 요소의 크기 및 종류에 따른 민감도 분석을 수행하였다. 고유진동수 및 해석 모델 구성에 따라서 기기 내부에 발생하는 증폭 특성 영향을 확인하고 해석을 통한 내진검증 과정에 있어 해석 모델의 적절성 평가를 위한 기본자료로 활용하고자 하였다.