Although widely used to calculate the concentration of chemical pollutants or radionuclide released from power plants in flat terrain, the Gaussian Plume model (GP) still remains several limitations due to assumptions of homogenous turbulent, non-zero wind condition and/or steady state release that make the model inaccurate in predicting pollutant concentration in flat terrain. Estimation of pollutant concentration in complex terrain is more difficult for GP because of terrain-induced effects.
In this study, a modified Lagrangian Puff model is proposed for more accurate estimation of ground level pollutant concentration both in flat terrain and complex terrain than is found with GP. The new model also is capable of dealing with inhomogeneous turbulent, calm wind condition and unsteady state release, and is designed for releases within an area of a hundred of kilometers in a time scale of several hours. A compact program was built in Matlab environment to calculate ground-level pollutant concentration. The results are compared with experiments and with GP. Examples of accidental unsteady releases are illustrated. The gathered results show that the model has a potential application for regulatory purpose.
일반적으로 Gaussian Plume 모델이 평지에 위치하고 있는 원자력발전소로부터 방출되는 방사성물질이나 화학적 오염물질의 농도를 계산하기 위해 널리 사용되고 있다 할지라도, 균질 turbulent 에 관한 가정, 풍향조건 (non-zero), 정상상태의 방출 등의 문제점들로 인한 많은 제한점들이 여전히 존재하고 있다. 더욱이 Gaussian Plume 모델의 경우 복잡 지형 (complex terrain) 에 위치하고 있는 오염물 농도에 대한 결정은 매우 어렵다. 본 연구에서는 평지 지형 (flat terrain) 과 복잡 지형 (complex terrain) 에서의 지표 오염물의 농도를 보다 더 정확하게 평가하기 위해서, 개선된 라그란지안 퍼프 (Lagrangian Puff) 모델이 제안되었다. 새롭게 제시된 본 모델은 또한 비균질 turbulent, 풍향조건 (zero), 비정상상태에서의 방출 등의 조건에 대해서도 적용할 수 있으며, 수 시간의 조건속에서 수 백 킬로미터 이내의 방출 사건에 대하여 다루어진다. 지표 오염물의 농도를 계산하기 위하여 본 프로그램은 Matlab을 기반으로 만들어졌다. 본 연구의 결과는 Gaussian Plume 모델과 기타의 조건의 경우에 대하여 비교분석 되었으며, 비정상상태에서의 방출에 대한 결과가 도식화되었다. 본 모델을 통하여 얻어진 결과들은 규제목적을 위한 잠재적인 적용에 이용될 수 있다.
