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(A) retrieval methodology for similar NPP limiting conditions for operation cases based on domain specific natural language processing = 원자력 도메인에 특화된 자연어처리 기반 운전제한조건 유사 사례 검색 방법론
서명 / 저자 (A) retrieval methodology for similar NPP limiting conditions for operation cases based on domain specific natural language processing = 원자력 도메인에 특화된 자연어처리 기반 운전제한조건 유사 사례 검색 방법론 / Nokyu Seong.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2023].
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학술문화관(도서관)2층 학위논문

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Nuclear power plants (NPPs) have technical specifications (Tech Specs) to ensure that the equipment and key operating parameters necessary for the safe operation of the power plant are maintained within limiting conditions for operation (LCO) determined by a safety analysis. The LCO of Tech Specs that identify the lowest functional capability of equipment required for safe operation for a facility must be complied for the safe operation of NPP. In nuclear power plants, compliance with technical specifications is used in the same sense as compliance with LCO. If LCO is not met, the required actions shall be taken. If required actions are not properly performed, NPP will be in violation of the technical specifications.In order to comply with the technical specifications, first, the related procedures are performed to prevent unsatisfactory conditions for LCO in advance, second, abnormalities in the LCO are immediately detected, and third, determination of whether LCO is met or not is achieved by considering the comprehensive situation of the power plant after detection, fourth, if it is determined to be dissatisfied, declare entry into required actions related to the LCO, fifth, take required actions within the completion time, and finally, document a series of processes. However, determination of whether LCO is met or not met is a high burden to main control room operators. The main reason is that the determination of whether LOC is met or not is an inherent determination part of the senior reactor operator considering the overall situation of the plant, and the determination may differ depending on each person's point of view. Therefore, in order to solve these problems, there have been many previous studies related to technical specifications. These studies can be broadly classified into those focusing on determination of whether LCO is met and those related to the detection of LCO abnormality.However, in the site investigation related to the technical specifications, it was confirmed that opertors have difficulty not in detecting the abnormality of LCO but in determining whether LCO is met or not met. In addition, since nuclear power plants have very complex and various systems, there are obvious limits to represent all possible cases in a power plant with expert knowledge, and the maintenance cost for continuously accumulating expert knowledge is also high.Therefore, in this paper, we propose a retrieval methodology for similar LCO cases to support determination of whether LCO is met or not. Through the retrieval methodology, it is possible to support rapid decision-making by providing retrieved results similar to user queries. In order to obtain the similarity between user queries and similar cases, natural language processing techniques were used to tokenize user queries and cases, and a nuclear domain dictionary was constructed to improve tokenization performance. Each tokenized word was converted into a number according to the weight using the TF-IDF technique, and the retrieval performance was significantly improved by adding a boolean retrieval model based on dictionary related to LCO to the vector space model. The suggested retrieval methodology is expected to be very helpful in determining of whether LCO is met or not met.

원자력 발전소는 원전 운영에 따른 사고의 예방과 피해 최소화를 위해 운영기술지침서를 보유하고 있다. 운영기술지침서는 안전 운전을 위한 안전제한치, 점검요구사항, 운전제한조건 등이 포함되어 있고 여기서 중요한 요건 중 하나인 운전제한조건은 발전소의 안전 운영을 위해 요구되는 기기의 최소한의 기능적 능력 또는 성능 수준을 의미한다. 발전소에서 운영기술지침서를 준수한다는 것은 운전제한조건을 준수한다는 것과 동일 의미로 사용되고 있으며 운전제한조건을 만족하지 못할 경우 조건과 관련된 요구되는 조치를 제한시간 내에 수행해야 하며, 관련된 요구조치를 제한시간을 초과하여 수행하거나 적절히 수행하지 못하였을 경우 운영기술지침서를 위반하게 된다.운영기술지침서를 준수하기 위해서는 첫째, 운전제한조건 불만족 사항을 사전에 예방하기 위한 관련 절차를 수행하고 둘째, 운전제한조건 이상 사항을 즉시 탐지하고 셋째, 탐지 이후 발전소의 종합적인 상황을 고려하여 실제 만족/불만족 여부를 결정하고 넷째, 불만족으로 결정될 경우 운전제한조건과 관련된 조치사항으로 진입을 선언하고 다섯째, 관련된 조치를 제한시간 내에 적절히 수행하며 끝으로 조치가 완료된 이후 일련의 과정을 문서화해야 한다. 그러나 운전제한조건 만족/불만족을 결정하는 것은 운전원에게 부담이 되는 업무이다. 주요 이유로는 만족/불만족의 결정은 발전소의 종합적인 상황을 고려한 원자력 조종 감독자의 고유의 결정 사항으로 사람마다 보는 관점에 따라 판단 결과가 다를 수 있고 또한 운전제한조건 불만족 결정 이후 출력감소 및 발전소 정지등과 같은 불만족시 조치가 필요할 수 있기 때문이다. 따라서 이와 같은 문제점을 해결하고자 운영기술지침서와 관련된 많은 선행 연구들이 존재하였으며 크게 운전제한조건의 이상상황을 탐지하는 연구와 전문가 시스템 관련 연구로 구분할 수 있다. 그러나 운영기술지침과 관련된 현장 조사에서 운영기술지침서 준수와 관련하여 운전원들이 가장 부담을 느끼는 것은 이상 상황에 대한 탐지가 아닌 이상 상황에 대한 탐지 이후 만족/불만족을 결정하는 부분임을 확인할 수 있으며, 또한 원자력발전소는 매우 복잡하고 다양한 시스템이 통합되어 운영되기 때문에 발전소에서 발생가능한 모든 상황을 전문가 지식으로 표현하기에는 분명한 한계가 존재하며, 전문가 지식을 지속적으로 축적하기 위한 유지비용 또한 높은 것이 현실이다.따라서 본 논문에서는 운영기술지침서 만족/불만족을 결정을 지원할 수 있는 운전제한조건 유사사례 검색 방법론을 제안하고자 한다. 검색 방법론을 통해 사용자 질의와 유사한 적용 사례를 검색 결과로 제공함으로써 신속한 의사 결정을 지원할 수 있다. 사용자 질의와 유사한 사례의 유사도를 구하기 위하여 자연어처리 기법을 활용하여 사용자 질의와 사례를 토큰화 하였고 토큰이 적절하게 이루어 질 수 있도록 원자력 도메인 사전을 구축하였다. 토큰화된 각 단어들은 TF-IDF 기법을 활용하여 가중치에 따라 숫자로 변환하였으며, 벡터공간모델에 운전제한조건 관련 단어에 기반한 이진검색모델을 추가함으로써 검색 성능을 월등히 향상시켰다. 본 논문에서 개발한 검색 방법론은 발전소 운전원들이 운전제한조건의 만족/불만족을 결정함에 있어 매우 도움이 될 것으로 기대된다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DNQE 23004
형태사항 vi, 93 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 성노규
지도교수의 영문표기 : Jeong Ik Lee
지도교수의 한글표기 : 이정익
공동지도교수의 영문표기 : Poong Hyun Seong
공동지도교수의 한글표기 : 성풍현
Including appendix
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 원자력및양자공학과,
서지주기 References : p. 84-87
주제 TS
LCO
TF-IDF
Similarity
NLP
Information Retrieval
운영기술지침서
운전제한조건
TF-IDF
유사도
자연어처리
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