초록 ▼

1. FASES (PASS) 시스템 개념 설계 및 주요 설계변수 결정
- FASES (PASS) 시스템의 개념설계
- 노심, 자연순황 운전루프, 피동비상노심냉각계통 (PECCS) 설계
- 주요 사고에 대한 안전해석을 통한 안전성 검증
2. 핵심 기술의 실험 및 해석적 검증
2.1. 탄화규소 (SiC) 피복재의 안전성 검증
- 탄화규소 피복재 고온증기 부식 실험과 모델 개발,
- 탄화규소 피복재 성능평가 방법론 구축 및 구조해석 모델개발
- 탄화규소 피복재 열충격 실험 및 급냉 구조해석 모델

1. FASES (PASS) 시스템 개념 설계 및 주요 설계변수 결정
- FASES (PASS) 시스템의 개념설계
- 노심, 자연순황 운전루프, 피동비상노심냉각계통 (PECCS) 설계
- 주요 사고에 대한 안전해석을 통한 안전성 검증
2. 핵심 기술의 실험 및 해석적 검증
2.1. 탄화규소 (SiC) 피복재의 안전성 검증
- 탄화규소 피복재 고온증기 부식 실험과 모델 개발,
- 탄화규소 피복재 성능평가 방법론 구축 및 구조해석 모델개발
- 탄화규소 피복재 열충격 실험 및 급냉 구조해석 모델 검증
2.2. 붕괴열 제거관련 기술 검증
- 원자로 외부 냉각 시스템 검토와 적용 가능성 분석 및 개선 방안 선정
- 원자로용기 외부 냉각을 위한 CHF 증진 방안 제시
- 원자로 외부 냉각 시스템 적용 및 CHF 마진 계산
- 강철 격납용기 내부 응축 열전달 실험적 검증
- 강철 격납용기의 내부응축열전달 실험적 검증 (다중 열교환기)
- 강철 격납용기의 외부냉각성능 모델링
- 강철 격납용기 통합 냉각모델 제시
2.3. PCHE의 증기발생기로의 적용 가능성 검증
- 마이크로채널에서의 불안정성 해석
- 마이크로채널을 이용한 비등/응축 실험
- 마이크로채널 유동불안정성 예측모델 제시
(출처: 보고서 요약서 4p)

Abstract ▼

III. Results of the Project
1. Conceptual design of PASS system
- In order to design fail-safe simple economical SMR systems, we will apply the design characteristics of high temperature gas-cooled reactors (HTGRs) which have strong inherent safety features and we will consider not only design

III. Results of the Project
1. Conceptual design of PASS system
- In order to design fail-safe simple economical SMR systems, we will apply the design characteristics of high temperature gas-cooled reactors (HTGRs) which have strong inherent safety features and we will consider not only design based accidents (DBA) of current water-cooled reactors but also design extension conditions (DEC) such as failure of safety systems.

2. Experimental and analytic validation of core technologies
1) Validation of SiC cladding integrity
- High temperature steam oxidation behavior (>1100°C ) is experimentally investigated and a model for the observed oxidation behavior is proposed. Structural & fracture analysis models for both the steady-state operation and reflood quenching are developed to conduct overarching assessments on structural integrity of SiC cladding in PASS. With the developed models, the key SiC clad fuel design parameters and directions in PASS are discussed.

2) Validation of technologies related to the decay heat removal
A. Validation of ex-vessel cooling performance
- We will calculate the CHF margin and suggest the most proper ex-vessel surface design to enhance CHF for achievement of the sufficient stability and decay heat removal performance through freshwater/seawater injection in early core uncovery situation.

B. Validation of passive safety on steel containment
- We will evaluate heat transfer performance of the steel containment and determine its size for the PASS system. For this purpose, the cooling rate of heat exchangers in steel containment will be experimentally evaluated and condensation heat transfer coefficient will be suggested. Furthermore, the cooling rate of outer surface in finned steel containment will be evaluated with regard to natural convection and radiation, and optimal fin geometry will be proposed.

3) Validation of PCHE application to steam generators
- We will examine instability and condensation/boiling phenomena in PCHE micro-channels. Based on understanding of thermal-hydraulic characteristics for PCHE, we will evaluate the possibility of PCHE application to steam generators.
(출처: Summary 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요 약 문 ... 6
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 14
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 15
• 제 3 절 연구개발의 목표 및 범위 ... 17
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 제 1 절 PASS 시스템의 개념 설계 ... 20
• 제 2 절 탄화규소(SiC) 피복재의 안전성 검증 ... 22
• 제 3 절 원자로용기 외부냉각 성능 검증 ... 25
• 제 4 절 강철 격납용기의 피동안전성 검증 ... 26
• 제 5 절 인쇄기판형열교환기(PCHE)의 증기발생기로의 적용가능성 검증 ... 28
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 29
• 제 1 절 PASS 시스템의 개념 설계 ... 29
• 제 2 절 탄화규소(SiC) 피복재의 안전성 검증 ... 88
• 제 3 절 원자로용기 외부냉각 성능 검증 ... 106
• 제 4 절 강철 격납용기의 피동안전성 검증 ... 135
• 제 5 절 인쇄기판형열교환기(PCHE)의 증기발생기로의 적용가능성 검증 ... 201
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 225
• 제 1 절 목표 달성도 ... 225
• 제 2 절 관련 분야의 기술발전에의 기여도 ... 231
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 233
• 제 1 절 PASS 시스템의 개념 설계 ... 233
• 제 2 절 탄화규소(SiC) 피복재의 안전성 검증 ... 233
• 제 3 절 원자로용기 외부냉각 성능 검증 ... 234
• 제 4 절 강철 격납용기의 피동안전성 검증 ... 234
• 제 5 절 인쇄기판형열교환기(PCHE)의 증기발생기로의 적용가능성 검증 ... 234
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 236
• 제 1 절 PASS 시스템의 개념 설계 ... 236
• 제 2 절 탄화규소(SiC) 피복재의 안전성 검증 ... 237
• 제 3 절 원자로용기 외부냉각 성능 검증 ... 238
• 제 4 절 강철 격납용기의 피동안전성 검증 ... 239
• 제 5 절 인쇄기판형열교환기(PCHE)의 증기발생기로의 적용가능성 검증 ... 240
• 제 7 장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 241
• 제 8 장 참고문헌 ... 243
• 제 1 절 PASS 시스템의 개념 설계 ... 243
• 제 2 절 탄화규소(SiC) 피복재의 안전성 검증 ... 245
• 제 3 절 원자로용기 외부냉각 성능 검증 ... 247
• 제 4 절 강철 격납용기의 피동안전성 검증 ... 249
• 제 5 절 인쇄기판형열교환기(PCHE)의 증기발생기로의 적용가능성 검증 ... 253
• 끝페이지 ... 253