초록 ▼

경희대에 설치된 AGN-201 원자로는 미국 Colorado St. University으로부터 1976년에 기증받아 1982년부터 현재까지 경희대 국제 Campus에서 운전해왔다. 따라서 제작 후 40년이 경과하여 기기가 노후화되고 성능이 저하되었다. 이에 따라 기기의 전면적인 보수의 필요성이 대두되었다. 또한 기존 원자로의 출력으로는 중성자 속이 낮아 조사실험이 불가능하여 출력증강과 그에 따른 차폐체 보강이 절대적으로 필요하였다.
그 외에도 원자력에서 가장 문제되는 일반 대중의 원자로 및 방사선에 대한 막연한 두려움과 반감을

경희대에 설치된 AGN-201 원자로는 미국 Colorado St. University으로부터 1976년에 기증받아 1982년부터 현재까지 경희대 국제 Campus에서 운전해왔다. 따라서 제작 후 40년이 경과하여 기기가 노후화되고 성능이 저하되었다. 이에 따라 기기의 전면적인 보수의 필요성이 대두되었다. 또한 기존 원자로의 출력으로는 중성자 속이 낮아 조사실험이 불가능하여 출력증강과 그에 따른 차폐체 보강이 절대적으로 필요하였다.
그 외에도 원자력에서 가장 문제되는 일반 대중의 원자로 및 방사선에 대한 막연한 두려움과 반감을 없애는 전문적인 학습 및 체험장을 확보하는 것이 필요하였다.
따라서 본 연구에서 최종 목표는 기존의 연구/교육용 원자로인 AGN-201의 시설과 장비를 확충하고 노후 시설을 교체하여 개방된 공용 실험/연구/홍보 시설로 개선함에 있다.
최종목표인 출력상승을 위한 시설 변경 인허가 및 사용허가를 취득해 노후시설을 보수 및 보완하였다. 인허가 절차에서는 그에 알맞은 문서인 SAR 등이 작성되었으며, 대표적인 시설개선은 출력증강에 따른 차폐체 설치와 Analog Console의 개보수, Digital Console의 추가설치이다.
본 연구개발결과 기존 AGN-201의 0.1 watt의 열출력이 100배 증가해 10 watt의 열출력을 갖는 AGN-201K로 보완되었으며 평균 중성자 속 또한 100배 증가해 $3.0{\times}10^{8}\;#/cm^{2}{\cdot}sec$ 값을 갖는다. 이로써 새로운 실험을 수행할 수 있는 계기가 마련되었고 원자로의 활용가치가 높아지고, 활용은 일반인들에게도 적용되어 원자력의 산 체험장으로써 원자력 홍보의 효과를 가져 올 것이다.
또한 본 연구를 수행하면서 얻은 know-how는 다른 연구/교육용 원자로 및 상업 원전에 활용할 수 있으며, Analog Console과 Digital Console 병행 설치는 최신 Digital 제어/감시 논리를 실험하는 계기를 제공하고 최신 GUI Display 방식을 통한 원자력 발전소 운전반 개선에 대한 효과를 시험할 수 있으며 이를 통해 실제 hardware 적인 I&C 기술 검증을 할 수 있다.
마지막으로 본 연구개발결과는 원자로를 개선하는 작업을 수행한 인력과 그외 새로운 시설에서 실험하는 학생들에게 고급의 기술과 실험 실습 체험을 제공하여 원자력 인력 양성에 크게 이바지 할 것이다.

Abstract ▼

We made the following items for improving facilities and operation of AGN-201 reactor and established and carried out details according to each item.
a. Deriving the directions for improving facility/equipment, renovation works and approval processes.
b. Developing experiment according to the

We made the following items for improving facilities and operation of AGN-201 reactor and established and carried out details according to each item.
a. Deriving the directions for improving facility/equipment, renovation works and approval processes.
b. Developing experiment according to the user demand
c. Improving facilities and Installing equipments
d. Establishing the plan for opening and operating facilities

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...5
• SUMMARY...7
• CONTENTS...9
• 목차...10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...12
• 제 1 절 연구개발의 필요성...13
• 제 2 절 연구개발의 목적...13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...14
• 제 1 절 국내 기술개발 현황...15
• 제 2 절 국외 기술개발 현황...15
• 2.2.1 University of New Mexico...15
• 2.2.2 Kinki University(近畿大學校)...16
• 2.2.3 Kyoto University(京都大學校)...16
• 2.2.4 Czech Technical University in Paraha...17
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...18
• 제 1 절 원자로 AGN-201 일반 사항 및 구성...19
• 3.1.1 일반사항...19
• 3.1.2 원자로 위치...19
• 3.1.3 원자로 구성...20
• 3.1.4 시설변경개요...28
• 제 2 절 출력증강에 따른 원자로 안전성 평가 및 차폐계산수행...30
• 3.2.1 노심 온도 증가와 잉여반응도 영향 분석...30
• 3.2.2 차폐설계를 위한 출력 증강 실험...32
• 3.2.3 MCNP-4/C 코드를 이용한 차폐 계산수행...38
• 제 3 절 신설된 차폐 구조물의 구조적 안전성 평가...58
• 3.3.1 개요...58
• 3.3.2 방사능 차폐구조물의 구조 안전성 평가...62
• 3.3.3 구조 안전성 평가결과 요약...82
• 제 4 절 원자로 계측 제어 계통 및 감시 계통 개선...83
• 3.4.1 디지털 제어반 설치...83
• 제 5 절 AGN-201K 운영기술지침서 개정...95
• 3.5.1 개요...95
• 3.5.2 운전 및 관리에 관한 조직 및 기능 부분의 개정...95
• 3.5.3 안전 한계치 및 안전 계통 제한 설정치 개정...97
• 3.5.4 운전 제한 조건 개정...99
• 3.5.5 자체 점검 및 감독 조항 신설...105
• 3.5.6 보고 및 기록 관리 조항 개정...107
• 제 4 장 목표달성도 및 건의사항...110
• 제 1 절 연구개발의 목표달성도...111
• 제 2 절 연구개발수행에 관한 애로사항 및 건의사항...113
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...114
• 제 1 절 연구개발결과의 파급효과...115
• 제 2 절 연구개발결과의 활용방안...115
• 제 3 절 연구개발결과에 따른 추가연구의 필요성...117
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...118
• 제 1 절 외국의 실험로 이용 현황 조사...119
• 제 7 장 참고문헌...120
• 부록...122
• I. 운영기술지침서...122
• II. 차폐체제작시방서...169
• III. 화제방호계획서...188
• IV. 사용전검사신청서...215
• V. AGN-201K 디지털 제어반 사용자 메뉴얼...321
• VI. AGN-201K 디지털 제어반 운영프로그램 메뉴얼...361