AR 스펙트럼 추정법을 이용한 원자로 중성자 잡음 신호 해석

Reactor Neutron Noise Analysis using AR Spectral Estimation

원자로의 구조적 건전성을 확보하고 사고를 미연에 방지하기 위해서 중성자 잡음 신호를 이용한 진동 감시에는 주기성 도표(periodogram), 평균주기성도표(averaged periodobram), Blackman-Tukey 스펙트럼 추정 등을 이용하고 있으나 본 논문에서는 통계적인 비편향성(unbaised), 일치성(consistency), 효율성(efficiency), 충족성(minimum lower bound)을 고려한 파라미터 모델링 방법 중 AR 모델을 이용하여 원자로 구조물의 최적의 파라미터를 추정하고 진동 감시에 필요한 스펙트럼 분석의 해상도를 높였다. 특히 논문에서는 차수 선정에서 AR 모델의 적절한 차수선정(order selection)을 위하여 자기상관의 lag value을 이용하였다. AR 방법중 Burg 방법이 원자로 구조물의 고유진동수를 추적하는데 가장 효과적이다.

A reactor vibration monitoring has been performed using neutron noise obtained from excore detectors for the safety operation, Traditionally, the spectral estimator based on Fourier analysis has been widely used in the noise analysis of the reactor system. If the bias is too severe, the resolution would not be adequate for a given application. One major motivation for the current interests in the parametric approach to spectral estimation is the apparent higher resolution achievable with these modern techniques. In considering an unbias, a consistency, an efficency, and a minimum lower bound of the statictic estimation, an AR model is appropriate for noise spectral estimation with sharp peaks but not deep valley. In order to select an appropriate model order, the lag value of autocorrleaton function is applied. Burg method to trace the vibration mode of RPV internal is the most sucuessful.