초록 ▼

일체형원자로에 대한 기술현황 분석하고 일체형원자로인 SMART의 성능해석 및 안전해석에 필요한 전산코드 체계 및 해석방법론을 개발하였다SMART 기본설계에 대한 설계기준 사건 및 사고를 선정하고 개발된 해석 코드체계와 해석방법론을 적용하여 성능분석과 안전해석을 수행하고 해석결과를 종합하여 SMART 기본설계에 대한 성능과 안전성을 평가하였다. 일체형원자로 계통성능 및 안전성 평가를 목적으로 수행되는 열수력 실증시험 중 노심유동분포 시험과 자기가업기 성능시험 설비에 대한 실험장치 설계업무를 수행하였으며, 비응축개스 이상유동 임계유량

일체형원자로에 대한 기술현황 분석하고 일체형원자로인 SMART의 성능해석 및 안전해석에 필요한 전산코드 체계 및 해석방법론을 개발하였다SMART 기본설계에 대한 설계기준 사건 및 사고를 선정하고 개발된 해석 코드체계와 해석방법론을 적용하여 성능분석과 안전해석을 수행하고 해석결과를 종합하여 SMART 기본설계에 대한 성능과 안전성을 평가하였다. 일체형원자로 계통성능 및 안전성 평가를 목적으로 수행되는 열수력 실증시험 중 노심유동분포 시험과 자기가업기 성능시험 설비에 대한 실험장치 설계업무를 수행하였으며, 비응축개스 이상유동 임계유량 실험은 실험장치의 설계, 제작 및 실험을 완료하고 실험자료를 이용하여 비응축개스 이상유동 임계유량 모델을 검증하였다. SMART의 안전성을 평가하고 설계를 최적화하기 위한 목적으로 확률론적 안전성평가(PSA)를 수행하였으며, 원자력안전기술원과의 공동연구로 SMART의 주요 안전현안을 조기에 도출하고 해결 방안을 강구하여 향후 인허가의 안정성을 도모하기 위한 연구를 수행하였다. 또한 SMART 기본설계의 분야별목표업무, 공정관리업무와 SMART 발전-담수 플랜트의 경제적 타당성을 평가하기 위한 경제성 분석을 수행하였다

Abstract ▼

The state of the arts for the integral reactor was performed to investigate the safety features. The safety and performance of SMART were assessed using the technologies developed during the study. For this purpose, the computer code system and the analysis methodology were developed and the safety

The state of the arts for the integral reactor was performed to investigate the safety features. The safety and performance of SMART were assessed using the technologies developed during the study. For this purpose, the computer code system and the analysis methodology were developed and the safety and performance analyses on SMART basic design were carried out for the design basis event and accident. The experimental facilities were designed for the core flow distribution test and the self-pressurizing pressurizer performance text. the tests on the 2-phase critical flow with non-condensable gas were completed and the results were used to assess the critical flow model. Probabilistic Safety Assessment(PSA) was carried out to evaluate the safety level and to optimize the design by in dentifying and remedying any weakness in the design. A joint study with KINS was carried out to promote licensing environment. The generic safety issues of integral reactors were identified and the solutions were formulated. The economic evaluation of the SMART desalination plant and the activities related to the process control were carried out in the scope of the study

목차 Contents

• 제 1 장. 서 론...36
• 제 1 절. 일체형원자로 안전해석기술개발의 필요성...36
• 제 2 절. 연구개발 목적 및 범위...37
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...40
• 제 1 절. 국내 기술개발 현황 분석...40
• 제 2 절. 국외 기술개발 현황 분석...41
• 제 3 장. 연구개발 수행내용 및 결과...46
• 제 1 절. 일체형원자로 해석방법론 및 코드개발...47
• 1. 일체형원자로 안전해석 방법론...47
• 가. SMART 개요...47
• 나. SMART의 안전해석...59
• 다. 사고해석...78
• 2. 일체형원자로 성능해석 방법론...102
• 가. 성능관련 설계기준...102
• 나. SMART 제어논리...104
• 다. 성능관련 설계기준사건의 세부 분류 및 허용기준...115
• 라. 성능해석 코드 및 해석 방법론...117
• 3. TASS/SMR 코드 개발...128
• 가. Base code 구조개선...128
• 나. 초기화 개선...128
• 다. Dfift Flux 모델 개선...129
• 라. 제어모델 개발...132
• 마. 펌프 및 밸브 모델 개발...132
• 바. TASS/SMR MCP 모델을 이용한 주냉각재펌프 속도 변환...133
• 사. 가압기 cooler 모델 개발...134
• 아. 나선형 증기발생기 열전달 모델 개발...135
• 자. PRHR 열교환기 모델...138
• 4. SMART-NPA 개발...142
• 가. SMART-NPA 모델 개발...142
• 나. SMART-NPA 검증...152
• 제 2 절. SMART 계통 성능 및 안전성 평가...158
• 1. SMART 계통 안전성 평가...158
• 가. 이차계통에 의한 열제거 증가...158
• 나. 이차계통에 의한 열제거 감소...179
• 다. 원자로 냉각재 유량 감소...204
• 라. 반응도 및 출력분포 이상...218
• 마. 원자로 냉각재 재고량 증가...251
• 바. 원자로 냉각재 재고량 감소...258
• 2. SMART 계통 성능 평가...293
• 가. 기동운전...295
• 나. 출력운전...311
• 다. 비정상 출력운전...325
• 라. 정지운전...340
• 제 3 절. 일체형원자로 열수력 실험...343
• 1. 노심유동분포실험...343
• 가. 실험 내용...343
• 나. 실험장치 개념설계...343
• 다. 실험장치 기본설계...344
• 2. 자기가압기 성능실험...348
• 가. 실험 요건...348
• 나. 척도해석...349
• 다. 실험장치 개념설계...349
• 3. 비응축성가스 이상유동 임계유량실험...351
• 가. 실험장치 설계...351
• 나. 실험장치 제작 및 시운전...367
• 다. 실험장치의 인허가...393
• 라. 이상유동 임계유량실험...395
• 마. 단일빔 감마선밀도계를 이용한 기포율의 측정...402
• 4. 비응축가스 이상임계유동 모델 개발 및 검증...428
• 가. 이상임계유동 모델에 대한 검토...429
• 나. 비응축가스 모델 개발...432
• 다. 모델 검증...439
• 라. 결론...444
• 제 4 절. SMART 기본설계 개발 종합 및 경제성 평가...458
• 1. SMART 기본설계 개발 종합 및 총괄...458
• 가. SMART 기본설계 문서관리체제 확립...458
• 나. 기본설계 개발 공정 확립...459
• 다. 국내외 기술협력 관리...460
• 2. SMART 경제성 평가...461
• 가. SMART 열병합 발전소의 경제성 평가방법론...461
• 나. SMART 발전단가 분서...464
• 다. 담수생산단가 분석...474
• 라. 경제성 분석 요약...476
• 제 5 절. SMART PSA...478
• 1. PSA 수행방법론...478
• 2. PSA 모델 및 신뢰도 자료...478
• 가. 초기사건 분류...478
• 나. 초기사건별 사건 수목...479
• 다. 계통 모델...486
• 라. 가정 사항...491
• 마. 신뢰도 자료...492
• 3. PSA 정량화 및 결과...493
• 제 6 절. 일체형원자로 안전현안 평가 (공동연구)...511
• 1. 일체형원자로 관련 안전요건...511
• 가. 안전요건의 분석...511
• 나. 발전용 원자력발전소의 안전요건...513
• 다. 원자력담수화발전소의 안전요건...517
• 라. 일체형원자로에 적용 가능한 안전요건...518
• 2. 신형원자로 안전현안 분석...519
• 3. 일체형원자로 관련 안전현안 도출 및 해결방향...521
• 가. 안전현안 도출 방법...521
• 나. 각 현안별 해결방향...524
• 4. 일체형원자로 일반안전요건 구성방향...551
• 가. SMART 원자로 일반기준으로서 과학기술부령 제 31 호...551
• 나. SMART 원자로 인허가를 위해 추가개발이 필요한 일반기준...552
• 5. 안전현안 평가 요약...553
• 제 4 장. 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도...556
• 제 5 장. 연구개발 결과의 활용계획...560
• 제 6 장. 참고문헌...562