초록 ▼

핵심기술
핵연료 부품 형상개념 개발, 핵연료 부품/집합체 상세설계 및 제조, 노외성능시험 및 평가 기술을 포함하는 핵연료 개발 기술
최종목표
독자 기술소유권을 확보하고 고유핵연료 성능목표를 충족하는 고유핵연료 개발 및 노외성능 검증
개발내용 및 결과
■고유핵연료 개발요건 및 성능요건 설정
■고유 부품 · 골격체 후보모형 도출 및 주후보모형 선정
■고유 부품 · 집합체 상세설계 및 제조기술 개발
■노외실증시험용 고유 부품 · 집합체 제조
■고유 부품 · 집합체 노외실증시험 수행
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핵심기술
핵연료 부품 형상개념 개발, 핵연료 부품/집합체 상세설계 및 제조, 노외성능시험 및 평가 기술을 포함하는 핵연료 개발 기술
최종목표
독자 기술소유권을 확보하고 고유핵연료 성능목표를 충족하는 고유핵연료 개발 및 노외성능 검증
개발내용 및 결과
■고유핵연료 개발요건 및 성능요건 설정
■고유 부품 · 골격체 후보모형 도출 및 주후보모형 선정
■고유 부품 · 집합체 상세설계 및 제조기술 개발
■노외실증시험용 고유 부품 · 집합체 제조
■고유 부품 · 집합체 노외실증시험 수행
■고유핵연료 노심특성 및 안전성 평가
■고유 부품 · 집합체 노외성능 평가 및 최종설계
기술개발배경
■글로벌 Top 3 수준의 국제경쟁력 확보 및 핵연료 수출 기반을 구축하기 위해서는 원천기술이 확보된 ‘수출선도형 고성능 고유핵연료’의 개발은 필수 요건임
■선행국가과제를 통해 축적된 원천기술 및 인프라를 토대로 하여 고유핵연료를 개발함으로써 전(全)단계의 핵연료 개발기술을 자립함
■고유핵연료 개발은 국가전력수요의 약 40%를 차지하는 원자력 발전에너지원으로서의 역할 및 수출산업화라는 국가정책에 부합하고, 고유가시대하에서 원자력 발전의 경제성 극대화 및 국가 에너지 안보에 기여함
■고성능 고유핵연료 개발을 통해 원자력 발전의 사회적 수용성 제고
핵심개발기술의 의의
■핵연료 설계, 제조 및 개발 기술 등 핵연료 기술의 완전자립으로 해외선진사와의 무한 기술경쟁 기반 확보
■핵연료 개발 기술 및 개발 인프라를 완전 자립함으로써 핵연료 사용자가 요구하는 성능요건에 따라 개발되는 고객맞춤형 핵연료 개발능력 확보
■핵연료 개발기술의 know-how 및 know-why 기술확보를 토대로 하여 미래형 원전용 핵연료 기술 개발을 선도
■글로벌 Top 3 기술 수준의 고성능 고유핵연료의 상용화를 통하여 원자력발전의 안전성 및 경제성을 제고
적용분야
핵연료 개발, 핵연료 설계, 핵연료 제조, 핵연료 시험, 핵연료 인허가

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• <기술개발사업 주요 연구성과> ... 7
• 목차 ... 17
• 제 1 장 서 론 ... 19
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 19
• 1. 기술적 측면 ... 19
• 2. 산업·경제적 측면 ... 21
• 3. 정책적 측면 ... 22
• 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 25
• 1. 국외 관련기술 및 특허 현황 ... 25
• 2. 국내 관련기술 및 특허 현황 ... 31
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 40
• 1. 기술적 측면 ... 40
• 2. 산업·경제적 측면 ... 41
• 3. 정책적 측면 ... 41
• 4. 활용 방안 ... 41
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 43
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 43
• 1. 최종 목표 ... 43
• 2. 평가 방법 ... 43
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 45
• 1. 단계 목표 ... 45
• 2. 2단계 평가 방법 ... 45
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 46
• 1. 1단계 1차년도 개발 내용 및 개발 범위 ... 46
• 2. 1단계 2차년도 개발 내용 및 개발 범위 ... 46
• 3. 1단계 3차년도 개발 내용 및 개발 범위 ... 46
• 4. 2단계 1차년도 개발 내용 및 개발 범위 ... 47
• 5. 2단계 2차년도 개발 내용 및 개발 범위 ... 47
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 48
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 48
• 제 1-1 절 연구개발 추진 일정 ... 48
• 1. 1단계 추진 일정 (2005. 9. ~ 2008. 8.) ... 48
• 2. 2단계 추진 일정 (2008. 9. ~ 2010. 8.) ... 49
• 제 1-2 절 연구개발 추진 실적 ... 50
• 1. 고유핵연료 개발 요건 및 성능요건 설정 ... 50
• 2. 후보모형 도출 및 주후보모형 선정 ... 58
• 3. 고유 부품 및 집합체 상세설계 ... 128
• 4. 고유 부품 및 집합체 제조기술 개발 ... 131
• 5. 고유 부품 및 집합체 노외실증 시험 ... 135
• 6. 고유 소재 노내 연소성능 평가 ... 183
• 7. 고유 부품 및 집합체 최종설계 ... 196
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 247
• 제 2-1 절 주관기관/참여기관 ... 247
• 1. 연구개발 추진전략 ... 247
• 2. 연구개발팀 편성도 ... 249
• 제 2-2 절 위탁기관 ... 250
• 1. 지지격자 열수력 및 마멸성능 시험 (한국원자력연구원) ... 251
• 2. 지지격자 혼합날개의 열수력학적 해석 및 수치최적설계 (인하대학교) ... 257
• 3. 연료봉과 지지격자의 프레팅 마모 해석 모델 개발 (영남대학교) ... 263
• 4. HANA 소재 피복관/지지격자 성능평가 기술개발 (한국원자력연구원) ... 271
• 5. 비등열전달 및 임계열유속 향상을 위한 핵연료봉 표면개발 연구 (포항공과대학교) ... 309
• 6. 핵연료 집합체 내진성능 평가 방법론 연구 (순천대학교) ... 321
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 345
• 1. 연구개발사업성과의 사업화 가능성 ... 345
• 2. 시장 규모 ... 348
• 3. 사업화 계획 및 무역수지 개선 효과 ... 348