신 규제기준에 따른 원전사면의 재해석 사례
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2016
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-KDC
500
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학술저널
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125-125(1쪽)
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국내 산업계에서 사면안정성 평가기준으로 가장 많이 활용되고 있는 비탈면 설계기준에서는 안전율기준과 해석방법의 종류 및 안정해석 기준을 상세히 규정하고 있다. 그러나 원자력시설물과 관계되는 사면의 경우 경수로형 원전 규제기준 및 규제지침을 따르도록 규정하고 있으며,비탈면 설계기준과는 규정하고 있는 상세내용에 있어서는 일정부분 차이가 존재한다. 국내 원전 부지 내 사면의 안정성 평가방법에 대하여 규정하고 있는 경수로형 원전 규제기준 및 규제지침에서는 사면안정성 평가 시 사용되는 해석법 고유의 가정이 해석결과에 끼치는 영향에 대하여 평가를 실시하도록 규정하고 있으며, 미국의 SRP(Standard Review Plan) 2.5.5에서도 해석법 고유의 가정이 해석결과에 끼치는 영향에 대한 평가뿐만 아니라 모든 사면 평가에있어서 단일방법은 인정하지 않으며, 공공기관에서 발행된 관련 매뉴얼들(U.S. NavyDepartment, U.S. Army Corps of Engineers, U.S. Bereau of Reclamation과 같은)을 활용하여 해석되었는지를 확인하도록 규정하고 있다. 본 연구에서는 사면안정해석 방법론 중 한계평형해석법과 유한요소해석법에 국한하여 각각의 해석법이 가지는 고유의 가정이 해석결과에 끼치는 영향에 대하여 미 육군 공병단 자료를 중심으로 검토를 수행하고, 기 설계 및 시공이 완료된 ○○원전본부 배후사면을 대상으로 재해석을 실시하였다. 일반적으로 알려져 있는 한계평형해석 방법론의 경우 제한사항으로는 잠재적인 파괴면을 따라 안전계수가 일정하다는 가정과, 하중-변형(응력-변형률) 관계 및 사면내 초기응력 분포가 고려되지 않으며, 특정한 상황에서 비정상적으로 크거나 부의 수직력이 절편저부를 따라 계산될 수도 있으며, 특정한 경우에 있어서는 해가 수렴하지 않을 수도 있다. 특히 한계평형해석 방법론 중 정규절편법(일명 Fellinius 방법), 비숍의 간편법, 수정 스웨덴 방법은 정적 평형조건 모두만족시키지 않으나, 모건스턴과 프라이스 방법, 스펜서 방법은 모든 정적 평형조건을 만족시킨다. ○○원전본부 배후사면은 사면높이 45m, 사면의 경사 1:1.5, 매 10m 마다 4m의 소단, 사면 상부로부터 성토층, 풍화토층, 풍화암층, 연암층으로 구성되어 있으며, 지하수위는 풍화암과 연암층 사이에 존재하고 있다. 최초 설계자료에 대한 Fellinius 방법, Bishop의 간편법, Janbu의 간평법, Mogernstern-Price 방법, Spencer의 방법으로 재해석한 결과 1.8044 ~ 1.8990의 안전계수를 보이는 것으로 평가되었으며, 강도감소법을 이용한 유한요소 해석결과에서는 안전계수가 1.913으로 가장 크게 평가되었다.
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