원전계측제어 계통(Nuclear Power Plant Instrumentation and Control System)은 원자력 발전소 내의 수 천 개의 각종 센서로부터 신호를 받아들여(Instrumentation) 그 신호들을 적절히 처리하여 자동으로 원자력 발전소를 안전하고 경제적으로 운전·유지시켜 주고(Control) 어떠한 이유에서든지 이러한 안전 상태가 유지되기 힘든 상태에서는 자동으로 발전소를 정지시키고 더 나아가서는 방사성 물질의 외부로의 유출을 차단시키는 역할을 수행하고(Protection) 주제어실의 운전원들이 발전소 상태를 감시하고 수동으로 운전·제어·보호 업무를 수행할 수 있게끔 필요한 데이터와 정보를 제공해 주는(Monitoring and Operator Support) 매우 광범위하고 중요한 계통이다.
원전계측제어공학(Nuclear Power Plant Instrument and Control Engineering)이란 이러한 원전계측제어 계통이 보다 정확하고 신속하고 고장이 안 나고 열악한 환경에 잘 견디고 사용이 편리하고 운전원의 부담을 덜어주며 또한 유지 보수가 쉽도록, 즉 궁극적으로 더욱 경제적이고 안전하게 그리고 효율적이게 하기 위해 해석, 설계, 개발 및 검증하는 학문이다.
1979년 TMI 사고로 원전계측제어 시스템에 대해 세계적으로 큰 관심이 쏠리기 시작했고 국내에서는 1990년대에 들어서면서 발전소 1기당 2만여개 가까이 되는 각종 신호처리 전자회로 기판의 노후화에 따른 잦은 불시정지, 이에 따른 발전소 안전성 위협, 대국민 홍보의 불리등과 대체품 확보의 어려움 및 이에 따른 대체품의 고가성 때문에 크게 관심의 대상이 되기 시작했다. 또한 전세계적으로 노후화된 기존 원자력발전소의 upgrade나 새로 건설 되는 원자력발전소에는 아날로그 계측 제어 시스템보다는 컴퓨터를 이용한 디지털 계측 제어 시스템이 사용되기 시작하고 있다. 이는 디지털 계측 제어 시스템은 아날로그 방식에 비해 정확성, 경제성, 신축성, 편리성 및 유지 보수의 용이성 등 이점이 매우 많기 때문이다. 그리하여 디지털 계측 제어 시스템 및 대형 상황판과 컴퓨터 모니터를 주로 하는 주제어실은 피동형 안전 설계개념과 함께 차세대 신형 원자력 발전소의 가장 주된 특징 중의 하나이다.
KAIST원자력공학과 원전계측제어 및 정보공학 연구실은 이러한 요구에 필요한 연구개발 업무를 수행하고 또한 강의, 연구, 개발 등을 통해 세계적으로 우수하고 유능한 인재들을 발굴, 양성하기 위한 목적으로 1991년 9월에 시작되었다.
이전에 수행했던 연구분야는 다음과 같다.
- Integrated System Safety Analysis
- System Development
- Nuclear Software Engineering
- Reliability Analysis of I&C Systems
- Cognitive System Engineering
- Human Performance Evaluation
- Operator Support System
현재 주로 수행하고 있는 연구분야는 다음과 같다.
- Nuclear Power Plant Cyber Security
- Human Factors Engineering
- NPP Operation/Maintenance Support System
- NPP Automation
추후에는 4차산업혁명 (4th Industrial Revolution) 의 기조에 맞추어, 원자력 분야에의 관련 기술 적용과 관련된 연구를 수행할 계획이다. 이는 다음과 같은 요소들을 포함한다.
- Artificial Intelligence (AI)
- Internet of Things (IoT)
- Big Data
