초록 ▼

●핵심기술:
설계하중 이상의 고온 및 고압이 발생한 중대사고 상황을 묘사할 수 있는 비선형 유한요소 해석 기법 개발
●최종목표:
-고온 및 고압 하중이력이 작용하는 중대사고 및 극한 내압 하중 등의 설계기준 초과 하중에 따른 프리스트레스트 콘크리트 원자로건물의 구조적, 기능적 안전성 및 원자로 건물의 압력 단계별 거동을 평가하기 위한 기술개발
-개발 및 검증된 기술을 활용한 APR1400에 대한 원자로건물 구조성능해석 및 평가
●개발내용 및 결과:
- 격납건물의 비선형 해석을 위한 콘크리트, 강재,

●핵심기술:
설계하중 이상의 고온 및 고압이 발생한 중대사고 상황을 묘사할 수 있는 비선형 유한요소 해석 기법 개발
●최종목표:
-고온 및 고압 하중이력이 작용하는 중대사고 및 극한 내압 하중 등의 설계기준 초과 하중에 따른 프리스트레스트 콘크리트 원자로건물의 구조적, 기능적 안전성 및 원자로 건물의 압력 단계별 거동을 평가하기 위한 기술개발
-개발 및 검증된 기술을 활용한 APR1400에 대한 원자로건물 구조성능해석 및 평가
●개발내용 및 결과:
- 격납건물의 비선형 해석을 위한 콘크리트, 강재, 긴장재의 재료 모델 설정
- 콘크리트의 3차원 거동 묘사를 위한 재료 모델 설정
- 고온,고압 수반 격납건물 중대사고 해석을 위한 재료성질변화반영
- 비부착 긴장재의 거동 묘사를 위한 해석 알고리즘 개발
- 해석결과와 1/4PCCV 실험결과를 비교하여 개발된 비선형 해석기법의 타당성 검증
- APR1400 격납건물의 3차원 비선형 유한요소 해석을 통해 구조성능해석 수행
- 중대사고 하중이력을 적용하여 격납건물의 건전성 평가
●기술개발배경:
-체르노빌, 후쿠시마 원자력 발전소 사고에서 알 수 있듯이 원자력발전서 내·외부에 중대사고 발생 시 격납건물의 안전성 평가는 필수적임
-유한요소해석 모델의 경제성 등의 이유로 2차원, 축대칭 모델등이 활용 되었지만 실제 격납건물은 관통부, 긴장재의 배치 형상등으로 비축대칭 거동이 유발됨에 따라 정확성 확보가 어려움
-기존의 연구의 경우에 고온에 따른 재료(콘크리트, 강재 등) 특성 저감 효과 반영 미흡
-비부착 긴장재를 완전 부착 긴장재로 가정하여 해석을 수행함에 따라서 구조물의 강성 과대 평가 가능성이 있음
-격납건물의 비선형 해석의 정확성 향상을 위해서 관통부등 상세 모델링을 포함한 3차원 모델, 고온고압상태 재료 특성묘사 및 비부착긴장재 거동 평가를 위한 해석 알고리즘이 필요
●핵심개발기술의 의의:
- 격납건물의 안전성 평가를 위한 기존의 해석적 연구는 구조적 비선형성을 유발하는 관통부, 긴장재의 비부착 거동 및 재료적 비선형성을 유발하는 고온의 영향등에 대한 고려가 미비
- 본연구를 통해 개발된 비선형 해석기술은 고온 발생, 긴장재의 부착 상태에 따른 거동 특성, 관통부에 의한 비축대칭 거동등을 성공적으로 모사
- 본 기술이 APR1400 등 국내개발 원전의 안정성 평가 기법으로서 적용된다면, 구조적 신뢰성 및 안정성을 확보함으로써 원전 해외 수출의 가능성을 보다 증진시키는 경제적 효과를 유발할 수 있을 것이라 기대된다
●적용분야:
- 원전 격납건물 설계 및 시공 관리
- 원전 격납건물의 건전성 평가, 유지 보수 근거 활용