원전 연료 제어봉 교환 이동 경로 문제, 산업수학으로 해결

- 국가수리과학연구소-한국수력원자력 공동 논문 발표 -

□ 국가수리과학연구소(NIMS, 이하 수리연, 소장 정순영)와 한국수력원자력 고리원자력본부(본부장 노기경) 1발전소는 지난 9월 10일부터 13일까지 슬로베니아 포르토로즈에서 열린 2018년 유럽 원자력학회(27th International Conference Nuclear Energy for New Europe)에서 양 기관이 원전 계획예방정비 공정 단축을 위해 공동 연구한 ‘제어봉 교환 이동 경로’ 알고리즘을 발표했다.

□ 원자력발전소에서는 계획예방정비 기간에 이전 주기에서 사용한 연료와 삽입체(제어봉)를 사용후핵연료저장조(SFP)로 이동시킨다. 점검 후 삽입체를 다음 주기 원자로 배치 모형에 맞게 재배치하게 되는데 재배치 이동 경로를 줄이면 공정 시간을 단축할 수 있다. 최적의 이동 경로를 얻기 위해 선형계획법(Linear Programming)으로 세일즈맨의 여행문제(Travelling Salesman Problem)를 변형하여 이동 경로 알고리즘을 개발하였다. 
  ※ 세일즈맨 여행문제(TSP) : n개의 도시와 각 도시 간의 거리가 주어졌을 때 각 도시를 한 번밖에 통과하지 않고 모든 도시를 도는 최단로를 구하는 문제

□ 이 알고리즘을 금년도 5월 고리2호기에 적용한 결과, ‘삽입체 교환 이동 경로’가 약 40% 단축되었으며, 곧 다른 국내 원전으로 확대 적용할 계획이다.

□ 양 기관은 2017년 2월 공동발전을 위한 교류협력 협약(MOU) 체결 후,  수학적 분석 방법을 활용하여 원자력 분야의 안전성과 효율성을 높이기 위해 지속적으로 협력해오고 있다.

□ 수리연은 산업체 및 공공기관의 산업문제를 발굴하고 이에 대한 수학적 해결을 지원하기 위해 경기도 판교 스타트업캠퍼스에 산업수학혁신센터를 설치ㆍ운영 중에 있다. 허준 수리연 산업수학혁신센터장은 “센터 설립 이후 산업체와 첫번째 산업수학 공동 논문 발표 사례로서 의미가 깊다. 현재 진행 중인 여러 산업문제 해결 부분에서도 계속적인 성과가 도출 될 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.