초록 ▼

1. 연구개발목표 및 내용$\bullet$ 원자로 물질을 이용한 증기폭발 실험 수행- 에너지 변환률 측정 및 주요 계측 자료 확보- 다차원 증기 폭발 거동 계측 기술 개발- 증기 폭발 해석 모델 개선 및 실험결과 해석$\bullet$ 수소 연소 제어용 소형 소염망 개발- 소염망 개발 실험$\bullet$ 노심 용융물 장기 냉각거동 평가기술 및 Core catcher 개념 개발- OECD/MCCI 가입 및 실험자료 확보- 노심 용융물 장기 냉각 거동 모델 개발- 가동중 원전

1. 연구개발목표 및 내용$\bullet$ 원자로 물질을 이용한 증기폭발 실험 수행- 에너지 변환률 측정 및 주요 계측 자료 확보- 다차원 증기 폭발 거동 계측 기술 개발- 증기 폭발 해석 모델 개선 및 실험결과 해석$\bullet$ 수소 연소 제어용 소형 소염망 개발- 소염망 개발 실험$\bullet$ 노심 용융물 장기 냉각거동 평가기술 및 Core catcher 개념 개발- OECD/MCCI 가입 및 실험자료 확보- 노심 용융물 장기 냉각 거동 모델 개발- 가동중 원전 Core Catcher 타당성 평가2. 연구결과원자로 물질을 이용한 증기폭발 실험$\bullet$ 원자로물질 증기폭발실험 30여회 수행$\bullet$ OECD/SERENA.국제공동연구 검증계산 실험 자료 2건 생산$\bullet$ 실제 원자로 물질 이용 실험기술 구축$\bullet$ 증기폭발 코드 개선, 원자로적용 방법론 개발$\bullet$ 물리화학 분석, 각종 계측 자료 DB구축, 실험 평가 보고서 작성$\bullet$ 원자로 물질의 자발 폭발 발견, 물성치가 원자로 물질의 기폭성에 미치는 영향 발견$\bullet$ 용융물 제트 거동, 용융물 냉각수 반응 과정을 가시화 기술 구축$\bullet$ 한불, 한일, 한미 국제협력 협정 체결 둥 활발한 국제협력 수행$\bullet$ ''03년 한국원자력학회,''04년 대한 기계학회 우수논문상 수상수소 연소 제어용 소염망 개발$\bullet$ 소염망 성능 평가 실험 수행 100여회 (수소농도, 압력, 화염속도 변화)$\bullet$ 기기 보호용 소염 망 성능 평가 실험$\bullet$ 소형 소염망 시제품 개발$\bullet$ ''04년 한국 원자력학회 우수논문상 수상노용심용융물 장기 냉각 거동 평가 기술 및 Core Catcher 개념 개발$\bullet$ OECD/MCCI 실험 자료 수집 및 평가$\bullet$ CORCON 모델 개선 및 APR-1400 예비 해석$\bullet$ Core Catcher 개념개발 및 특허출원 2건3. 기대효과 및 활용방안TROI 증기 폭발 실험 2건이 OECD/SERENA 국제 공동 연구의 검증 계산 실험 선정되는 등, 본연구에서 개발된 실험 시설 및 실험 기술이 국제적으로 인정을 받았다. OECD/SERENA 2단계 실험 연구에 대해 논의되고 있는데, 최근 이 연구를 프랑스와 공동 제안하기로 합의하는 등 진전이 있어서 OECD/SERENA 2단계 연구를 우리나라가 주관할 수 있는 기회가 생길 것으로 예상된다연구결과를 통해 소염망이 성능 대비 경제성이 아주 뛰어난 대처 설비로 사용될 수 있는 가능성이 확인되었다. 원자로 조건에서의 소염망 성능 실증 실험은 압력 및 수소 농도 범위가 수소 폭발의 위험성이 매우 큰 어려움이 있는 제한조건이 있지만, 기기 보호용 소염망으로 범위를 좁혀서 추가의 연구를 수행한다면, 실제 원전에 적용되는 대처설비로 활용성이 높을 것으로 기대된다.장기 냉각 거동 모델, 증기 폭발 실험 결과, Core Catcher 개념 등은 가동 중 원전 및 개량형 원자로에 적용될 수 있는 중대사고 대처설비의 개발에 직접 활용될 것이다. EPR, AP1000등 선진국의 원자로에 비해 APR14000이 중대사고 측면에서 취약하므로 이 분야에 대한 집중적인 연구를 통해 국제 경쟁력이 있는 중대사고 대처설비를 가진 노형을 개발하는 것이 원자력계가 가진 중요한 과제일 것이다.

Abstract ▼

The scope of the project includes a steam explosion experiment using prototypic material, a hydrogen combustion experiment for the development of a quenching screen, development of a debris coolability model and a development of a novel core catcher concept. About 30 experiments on the steam explosi

The scope of the project includes a steam explosion experiment using prototypic material, a hydrogen combustion experiment for the development of a quenching screen, development of a debris coolability model and a development of a novel core catcher concept. About 30 experiments on the steam explosion were performed using prototypic material with a focus to determine the dominant parameters governing the strength of the steam explosion and to build up a data base, which are essential to quantify the strength of the steam explosion. Two experimental data from this project were selected for the benchmark data with world class experiments for DECO/SERENA project. To evaluate the performance of a hydrogen quenching for hydrogen control, about one hundred hydrogen combustion experiments were carried out by changing the hydrogen concentration and atmospheric pressure. The results of experiment demonstrated the effectiveness of a quenching mesh for supressing the flame propagation. 6 water ingress tests and 2 CCI tests from the OECD/MCCI program were used to improve the CORCON module of MELCOR. New concepts on core catcher to mitigate the risk of molten core material discharged into the reactor cavity were developed.