• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.261-269
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• 2023

During a nuclear power plant (NPP) accident, radioactive material may be released into the surrounding environment in the form of a radioactive plume. The behavior of the radioactive plume is influenced by meteorological factors such as wind direction and speed. If the residents are evacuated to a shelter in the direction of the flow of the radioactive plume, the radiation exposure of the residents may increase, contrary to the purpose of the evacuation. To avoid such an undesirable outcome, this paper applies a big data analysis to evaluate the suitability of the shelter locations near 5 NPPs in the Republic of Korea in terms of the seasonal wind direction frequency in those areas. To this end, the wind data measured around the NPPs from 2016 to 2020 were analyzed to derive the seasonal wind direction frequency using a big data analysis. These analyses results were then used to determine how many shelters around NPPs locate in areas with prevailing wind direction per season. Then, suggestions were made on the direction for residents not to evacuate, if possible, that is, the prevailing seasonal wind directions for 5 NPPs, depending on the season in which the accident occurs.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권3호
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• pp.216-223
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• 1985

원자력 발전소로부터 방출되는 기체상 방사성 물질에 의한 환경 영향을 평가함에 있어서 방사성 물질의 대기중에서의 수송과 확산을 기술하는 모델로써 Gaussian plume mode띠 널리 사용되고 있다. Gaussian plume model은 평탄한 지형에 적용하도록 만들어진 모델이므로 대부분의 국토가 복잡한 산악으로 구성된 한극의 경우에 적용하기 위해서는 모델의 수정이 필요하다. 본 논문에서는 2차원적 x-ｚ 평면에서 확산방정식을 해석한 numerical diffusion model과 Gaussian plume model을 비교하여, Gaussian plume mode에서 가장 중요한 변수인 dispersion coefficient를 지형의 높이에 대하여 보정하였다. 보정된 dispersion coefficient 값을 Gaussian plume mode에 적용시켜 계산을 수행한 결과를 보면, 산악지역에서의 방사성 물질의 농도는 평지에서보다 낮게 나타나고 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제15권2호
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• pp.51-56
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• 1990

대기로 방출된 방사성 물질의 대기 확산 형태를 파스킬의 대기안정도에 따른 모델인 타원형 근사화 모델로 가정하고 인체가 받을 수 있는 감마선에 의한 피폭선량률을 계산하였다. 이 결과를 대기 확산 기본 모델인 가우스플룸 모델을 적용하여 계산한 결과 및 이미 발표된 원형 근사화 모델에 의한 결과와 비교하여 보았다. 제시한 타원형 근사화 모델을 이용하여 피폭선량을 계산한 결과는 가우스플룸 모델의 결과와 비슷하고, 원형 근사화 모델의 경우보다 오차가 적었으며, 동시에 기본 모델인 가우스 플룸 모델과 비교할 때 1/40 정도의 계산 시간이 걸렸다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권4호
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• pp.251-257
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• 1998

국내 원전에 적용하기 위한 기체 방사성 물질 확산 및 피폭 평가 코드를 개발하였다. 정상 운전에 의한 기체 방사성 물질 확산 및 피폭 평가에는 직선 궤도 가우시안 플륨 모델을 사용하는 XOQDOQ 코드가 사용되어 왔다. 본 연구에서는 이 코드의 단점인 발전소 주변 지역에서의 바람 방향의 영향, 산악 지형에 대한 모델, 습식 침적에 대한 개선이 이루어졌다. 현실적인 유효 고도 보정 및 산악 침투 모델을 통해서 산악 지형에 대한 고려를 하였고, 바람 발생 확률 빈도를 수정하여 직선 궤도 모델을 보완하였다. 개발된 코드는 영광원전의 주민피폭선량평가를 위해 채택되었으며, 산악이 많은 우리 나라 다른 발전소에 적용하기 위해 산악지형 입력변경을 통하여 적절히 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권1호
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• pp.1-6
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• 1998

영광 원전 지역에 적용될 수 있는 액체 방사성 물질의 확산 모델을 개발하였다. 영광에서의 해양 확산 조건은 매우 복잡하기 때문에 수치적 모델을 적용하는 것은 매우 어렵다. 따라서 비교적 단순하면서도 신뢰성 있는 미규제 지침 1.113에서 제시한 통계적 모델을 적용하였다. 이를 통해, 발전소 운전 조건이나, 피폭 경로에 따른 희석 인자를 계산할 수 있는 컴퓨터 코드를 개발하였다. 액체 방사성 물질의 확산에 대해서, 혼합 범위에 따라 근거리 혼합 모델과 원거리 혼합 모델로 구분하여 모델을 개발하였다. 근거리 혼합 현상은 부력과 초기 운동량 및 난류에 의해 결정된다. 원거리 혼합에서는 대기 중의 구름 확산과 유사하게 가우시안푸륨 모델을 적용할 수 있다. 서로 다른 피폭 경로에 대해 물리적으로 타당한 적분을 수행함으로서, 경로에 따른 희석 인자를 구할 수 있었다. 개발된 모델을 사용하여 계산한 결과에 의하면, 현행 영광 ODCM에 사용되는 희석 인자는 상당히 과평가되어 있음을 알 수 있다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.368-376
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• 2004

영광부지의 추적자 확산실험결과의 자료동화를 통하여 Gaussian plume 모형의 확산인자의 수정과 추적자 방출률 평가를 수행하였다. 부지 주변의 여러 지점에서 관측한 실험결과에 선형계획법을 적용하여 확산평가에 있어선 가장 불확실성이 크다고 알려진 확산인자를 수정하였다. 원자력 비상시 초기 대응평가에 사용되는 정보 가운데 가장 큰 불확실성을 포함한 선원항 정보를 추적자 농도 분포로부터 추정하였다. 실험 당시의 추적자 방출량을 모른다고 가정하고 Gaussina plume 모형의 예측치와 확산실험의 실측치를 이용한 최소자승법을 적용하여 방출률을 추정하였다. 확산인자를 수정한 후 Gaussian plume 모형의 예측력은 방출점으로 3km 및 8km 떨어진 포집선 두 경우 모두 증가하는 것으로 나타났다. 실험당시의 방출률을 모른다고 가정하고 관측지점의 농도에 최소자승법을 적용한 결과 24%이내에서 실제 방출률을 양호하게 추정하고 있음을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권10호
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• pp.3599-3616
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• 2023

After a nuclear power plant (NPP) accident, it would be helpful to predict the movement of the radioactive plume emitted from the NPP as accurately as possible to protect the nearby population. Radioactive plumes are mainly affected by wind direction and speed. Since it is difficult to identify the wind direction and speed immediately after the accident, a good understanding of the historical wind data could save many lives and ensure smoother evacuation procedures. In this study, wind data for the past 10 years are analyzed for the five NPPs in the Republic of Korea (ROK). The analyzed data include wind direction and wind speed from 2012 to 2021. In particular, the characteristics of the wind field blowing from the NPPs to the nearest densely populated regions are examined. Finally, suggestions to improve evacuation plans are made.

• 한국환경과학회지
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• 제15권4호
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• pp.319-324
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• 2006

Release rate is one of the important items for the environmental impact assessment caused by radioactive materials in case of an accidental release from the nuclear facilities. In this study, the uncertainty of the estimated release rate is evaluated using Monte Carlo method. Gaussian plume model and linear programming are used for estimating the release rate of a source material. Tracer experiment is performed at the Yeoung-Kwang nuclear site to understand the dispersion characteristics. The optimized release rate was 1.56 times rather than the released source as a result of the linear programming to minimize the sum of square errors between the observed concentrations of the experiment and the calculated ones using Gaussian plume model. In the mean time, 95% confidence interval of the estimated release rate was from 1.41 to 2.53 times compared with the released rate as a result of the Monte Carlo simulation considering input variations of the Gaussian plume model. We confirm that this kind of the uncertainty evaluation for the source rate can support decision making appropriately in case of the radiological emergencies.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제12권2호
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• pp.28-36
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• 1987

원자력 시설에서 대기중으로 방출되는 방사성 구름에 의한 환경선량계산에는 Gaussian plume model 주로 사용되고 있으나, 바람의 분포나 대기의 흐트러짐이 공간적으로 일정하지 않은 복잡 지형에의 적용에는 문제가 있다. 복잡 지형을 고려한 기류계산에는 MATTEW, WIND04 코드가 그 타당성을 인정받고 있다. 이러한 코드의 원리를 기초로 하여, 질량보존법칙을 만족하는 이류 확산 방정식을 유한차분법으로 계산하고 풍속장을 구하였다. 입자 농도와 피폭선량은 방사성 구름을 입자군으로 근사시키는 PIC model을 이용하여 계산하였으며, 입자의 대기 확산은 Random Walk법을 이용하였다. 계산 결과, 지형에 의한 풍속, 풍향의 변화를 알 수 있었으며, 피폭선량분포를 구할 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제26권1호
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• pp.102-112
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• 2023

This research mainly focuses on the transport and dispersion of chemical agent plume according to the Lagrangian Puff Model and Lagrangian Particle Model of NBC_RAMS(Nuclear, Biological, Chemical Reporting And Modeling S/W System). NBC_RAMS was developed with the purposes of estimating the fate of Chemical, Biological, and Radioactive(CBR) agent plumes and evaluating damages in the Republic of Korea. First, it calculates the local weather pattern, i.e. wind speed, wind direction, and temperature, by considering the effects of land uses and topography. The plume behaviors are calculated by adopting the Lagrangian Puff Model(LPFM) or Lagrangian Particle Model(LPTM). In this research, we assumed a virtual chemical agent exposure event in a stable atmospheric condition during the summer season. The plume behaviors were estimated by both LPFM and LPTM on the used area(urbanized and dry area) and the agricultural land. The higher heat flux in the used area led to stronger winds and further downward movement moving of the chemical agent than the farmland. The lateral dispersion of the chemical plume was emphasized in the Lagrangian Puff Model because it adopted Gaussian distribution.