초록 ▼

1. 가스냉각로 관련 기기 모델 개발
본 연구에서는 가스 냉각로와 관련하여 핵심 기기 및 중요 현상들을 실험을 통하여 확인하고 이를 바탕으로 상관식을 제시한다. 가스 냉각로 사고 시 노심 내 일산화탄소와 산소의 화학반응 속도를 측정하고 이를 예측하는 연소 상관식을 제안하였다. 가스터빈 성능해석에 있어서는 축류 가스터빈의 성능 해석을 위해 예비 설계 (Preliminary Design) 후 관통유동 해석 이론과 다양한 에너지 손실 모델을 적용하여 설계점에 대한 열수력학적 성능을 산출하는 해석코드를 개발하였다. 중간열교환기(IHX

1. 가스냉각로 관련 기기 모델 개발
본 연구에서는 가스 냉각로와 관련하여 핵심 기기 및 중요 현상들을 실험을 통하여 확인하고 이를 바탕으로 상관식을 제시한다. 가스 냉각로 사고 시 노심 내 일산화탄소와 산소의 화학반응 속도를 측정하고 이를 예측하는 연소 상관식을 제안하였다. 가스터빈 성능해석에 있어서는 축류 가스터빈의 성능 해석을 위해 예비 설계 (Preliminary Design) 후 관통유동 해석 이론과 다양한 에너지 손실 모델을 적용하여 설계점에 대한 열수력학적 성능을 산출하는 해석코드를 개발하였다. 중간열교환기(IHX) 실험에 있어서는 인쇄형열교환기(PCHE)에 대한 열유동 실험을 통해 압력강하 모델과 열전달 모델을 개발하였다.
2. 수소플랜트 관련 모델 개발
본 연구에서는 열화학적 수소 생산 중 황-요오드(SI) 싸이클의 문제점을 파악하고 이를 극복하는 방법을 제시한다. 개별 공정의 실험적 구현을 위해 기체조성 측정기술을 개발하고 HI와 황산의 증류 기술 개발을 위한 열역학 및 동역학적 데이터베이스를 구축하였다.
3. 중대사고 해석 툴 개발
본 연구에서는 핵연료 파손, 핵분열생성물 방출, 노심 손상 이후 방출된 핵분열생성물이 방사선방호 계통을 빠져 나가며 각 계통에 침착되는 저감율을 예측한다. 최종적으로는 중대사고 이후 외부 환경으로 방출되는 방출 선원항을 평가하고 이를 해석하는 툴을 개발하였다

Abstract ▼

1. Development of Analysis Code and Model for HTGR Components
The present study investigated important component and phenomena for HTGR through experiment and suggested emperical model based on the experimental data. We developed a graphite oxidation reaction model in HTGR air-ingress accident by

1. Development of Analysis Code and Model for HTGR Components
The present study investigated important component and phenomena for HTGR through experiment and suggested emperical model based on the experimental data. We developed a graphite oxidation reaction model in HTGR air-ingress accident by measuring kinetic data. In gas turbine analysis, a new throughflow analysis code has been developed for calculating the design-point performance of multi-stage axial flow gas turbines. The throughflow analysis is essential part of the conceptual design and analysis of turbomachinery, however, there are stability constraints methods due to the successive iteration of radial equilibrium equation in throughflow calculation. In order to overcome the deficiencies while improving convergence and retaining the accurate results, the calculation process has been completely changed by the Newton-Raphson method. Experiments and computational analysis are done to investigate thermal hydraulic performance of a PCHE (Printed Circuit Heat Exchanger) for IHX (Intermediate Heat Exchanger) of HTGR (High Temperature Gas cooled Reactor). We developed pressure drop model and heat transfer model through analysis of thermal hydraulic performance.
2. Development of Optimized Sulfur-Iodine Cycle and Thermodynamic Model
The present study investigated optimized SI cycle in nuclear hydrogen production. The previous cycle was limited to be actualized by harsh operating condition and low efficiency. We developed measuring method of gas-component and thermodynamic model of unit processes. We optimized Bunsen reactoin to produce over-azetropic HI solution and suggested modified process flowsheet based on the flash operation.
3. Development of severe accident analysis tool
Along with the development of HTGR system, many safety studies of HTGR are being performed. Those studies on the reactor safety makes it possible to assess the inherent safety of HTGR and to guarantee the probabilistic and deterministic safety even at the severe accident conditions. This work can be the first step for the safety research. Largely the contents can be divided into three parts: The first is to gather the basic information and general design database about an HTGR, and the second is to investigate what kind of accidents can occur, and the last is to calculate the fission product inventory from TRISO (Tri-isotropic coated fuel particle), which is served as the fundamental fuel element according to burn-up. Those three are linked together to assess how much fission products would be released from the kernel to eventually the environment at accident conditions.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 요약서...3
• 요약문...4
• SUMMARY...7
• 목차...10
• 제 1 장 연구 개발의 개요...12
• 제 1 절 연구개발의 필요성...12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...15
• 제 1 절 국외의 기술 동향 및 수준...15
• 제 2 절 국내의 기술동향 및 수준...15
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...17
• 제 1 절 연구개발 방법...17
• 제 2 절 연구개발 추진전략...18
• 제 3 절 연구개발 추진체계...19
• 제 4 절 세부연구목표별 주요연구내용, 연구결과...20
• 1. 가스냉각로 관련 기기 모델 개발...20
• 2. 수소플랜트 관련 모델 개발...62
• 3. 핵분열생성물 거동 해석 모델 개발...115
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...138
• 제 1 절 최종 목표...138
• 1. 가스냉각로 관련 기기 모델 개발...138
• 2. 수소플랜트 관련 모델 개발...138
• 3. 중대사고 해석 툴 개발...138
• 제 2 절 당해 단계목표 및 달성도...139
• 제 3 절 참여연구원별 연구활동 및 주요연구실적...141
• 1. 가스냉각로 관련 기기 모델 개발...141
• 2. 수소플랜트 관련 모델 개발...141
• 3. 중대사고 해석 툴 개발...141
• 제 4 절 관련분야에의 기여도...157
• 제 5 장 연구개발결과의 활용방안...158
• 제 1 절 기술적 측면...158
• 제 2 절 경제.산업적 측면...158
• 제 3 절 활용방안...159
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보...160
• 제 7 장 참고문헌...161