To assess the availability of a nuclear power plant's dynamic systems, it is necessary to consider the impact of dynamic interactions, such as components, software, and operating processes. However, there is currently no simple, easy-to-use tool for assessing the availability of these dynamic systems. The existing methods, such as Markov chains, derive an accurate solution but have difficulty in modeling the system. When using conventional fault trees, the reliability of a system with dynamic characteristics cannot be evaluated accurately because the fault trees consider reliability of a specific operating configuration of the system. The dynamic reliability graph with general gates (DRGGG) allows an intuitive modeling similar to the actual system configuration, which can reduce the human errors that can occur during modeling of the target system. However, because the current DRGGG is able to evaluate the dynamic system in terms of only reliability without repair, a new evaluation method that can calculate the availability of the dynamic system with repair is proposed through this study. The proposed method extends the DRGGG by adding the repair condition to the dynamic gates. As a result of comparing the proposed method with Markov chains with regards to a simple verification model, it is confirmed that the quantified value converges to the solution. In addition, the availability of the diverse protection system (DPS), the off-site power supply system, and the representative dynamic system installed in the nuclear power plant, was modeled using the proposed Extended DRGGG. It was verified that the proposed evaluation method can more effectively evaluate the failure and repair characteristics of these dynamic systems than the existing methods.
원자력발전소 동적시스템의 가용도를 평가하기 위해서는 구성부품, 소프트웨어, 운전 프로세스 등의 동적 상호작용의 영향을 함께 고려할 필요가 있다. 그러나, 현재는 이러한 동적 시스템의 가용도를 간편하고 쉽게 평가하기에 적합한 도구가 없다. 기존의 마코프 체인과 같은 방법은 정확한 해를 도출하나 시스템의 모델링에 어려움이 있다. 고장수목과 같은 기존의 방법을 사용할 경우 시스템 운전중 특정(정적) 상태에 대한 신뢰도를 고려하기 때문에 동적 특성을 갖는 시스템의 신뢰도를 정확히 평가할 수 없다. DRGGG는 실제 동적 시스템과 유사한 직관적 모델이 가능하여 대상 시스템의 모델링 과정에서 발생할 수 있는 인적오류를 감소시킬 수 있다. 그러나 현재의 DRGGG는 신뢰도 관점에서의 동적 시스템에 대한 평가만이 가능하여 본 연구를 통해 동적시스템의 가용도를 계산할 수 있는 새로운 평가방법을 제안하였다. 제안된 방법은 DRGGG의 동적게이트에 보수 조건을 추가한 것으로서, 간단한 계통 모델을 선정하여 마코프체인으로 비교검증한 결과, 계산 결과가 정확한 가용도 값으로 잘 수렴함을 확인하였다. 또한 원자력발전소에 설치된 대표 동적 시스템인 다양성보호계통(DPS)과 소외전원공급계통에 대한 가용도를 제안된 확장 DRGGG를 이용하여 모델을 작성하고 설계된 시스템의 비가용도를 평가하여 제작사가 제시한 비가용도가 적정하게 계산된 것인지를 비교 검증하였고, 제안된 평가 방법이 이러한 동적시스템의 고장 및 보수 특성을 기존의 방법보다 단시간에 효과적으로 평가할 수 있음을 확인하였다.