초록 ▼

본 연구의 목적은 핵분열에서 발생한 열에너지를 직접 이용하여 물을 분해하여 대량의 수소와 산소를 경제적으로 안전하게 생산하기위한 원자력수소생산시스템에 필요한 핵심기술을 개발하고 검증하는 것이다.
본 대과제는 7개의 세부과제로 나누어 초고온가스로 설계기술, 초고온가스로 요소기술, 피복입자핵연료 기술, 황-요오드 수소생산 공정 기술, 황산 분해 공정 기술, 원자력수소생산 연계 기술, 분젠 반응 공정 기술 개발을 수행하였으며 그 결과 요약문(p.6~p.9)에 기술된 바와 같은 원천기술이 개발되고 연구 성과물이 가시화되었다.
개

본 연구의 목적은 핵분열에서 발생한 열에너지를 직접 이용하여 물을 분해하여 대량의 수소와 산소를 경제적으로 안전하게 생산하기위한 원자력수소생산시스템에 필요한 핵심기술을 개발하고 검증하는 것이다.
본 대과제는 7개의 세부과제로 나누어 초고온가스로 설계기술, 초고온가스로 요소기술, 피복입자핵연료 기술, 황-요오드 수소생산 공정 기술, 황산 분해 공정 기술, 원자력수소생산 연계 기술, 분젠 반응 공정 기술 개발을 수행하였으며 그 결과 요약문(p.6~p.9)에 기술된 바와 같은 원천기술이 개발되고 연구 성과물이 가시화되었다.
개발된 원천기술을 바탕으로 향후 기술의 성능과 완성도를 높이고 검증과 문서화를 수행하여 완전한 핵심기술의 개발을 완성할 예정이다. 또한 설계코드, 공정열교환기기술, 수소생산기술 등 원천기술은 특허출원 및 프로그램등록을 통해 지적 재산권화하여 원자력 수소실증시스템 건설에 활용할 예정이다. 초고온재료시험결과, 피복입자핵연료 연구결과, 수소생산공정기술연구결과 중에서 일부는 제4세대 국제공동연구에 기여하고 이를 근거로 참여국의 결과를 얻어 국내 연구개발을 효율적으로 수행하는데 활용될 예정이다. 차기단계에서는 개발된 핵심기술의 검증과 병행하여 산업체와 계통개념연구 및 공동사업계획을 수립하여 최종사용자인 산업체의 조기 참여를 통해 원자력수소실증시스템개발을 추구할 예정이다.

(출처 : 서지정보양식 169p)

Abstract ▼

The final target of the very high temperature gas-cooled Reactor (VHTR) hydrogen production project is to develop and demonstrate the nuclear hydrogen production technology that can produce a large amount of hydrogen by being dissolved directly from water by using thermal energy produced from a nucl

The final target of the very high temperature gas-cooled Reactor (VHTR) hydrogen production project is to develop and demonstrate the nuclear hydrogen production technology that can produce a large amount of hydrogen by being dissolved directly from water by using thermal energy produced from a nuclear reaction.
This project developed VHTR Design Technology, VHTR Essential Technology, Coated Particle Fuel Technology, SI Hydrogen Production Process Technology, Sulfuric Acid Decomposition Process Technology, Interface Technology for Nuclear Hydrogen Production and Bunsen Reaction Technology. As a result, we secured some original technologies and produced many research products as was stated above summary (p.12~p.15).
However, key technologies development will be completed after its verification and documentation of the developed technology by comparative research and/or experiments. All of the developed key technologies such as design code, process heat exchanger will be implemented to the nuclear hydrogen development and demonstration project. A part of research results on the fuel development, hydrogen production technology and material test will be contributed to GEN IV international project. In parallel to key technology development, system design concept study and business plan collaborated with industries.

(출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 170p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 6
• Summary ... 12
• Contents ... 18
• 목차 ... 20
• 표목차 ... 22
• 그림목차 ... 24
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 26
• 제1절 연구개발의 목표 ... 26
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 27
• 1. 원자력 수소의 필요성 ... 27
• 2. 수소시장과 전망 ... 28
• 3. 국가 경제발전에의 역할 ... 29
• 4. 높은 안전성과 사회적 수용성 ... 30
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 32
• 제1절 국내 기술개발현황 ... 32
• 제2절 국외 기술개발현황 ... 32
• 제3장 연구개발수행내용 및 결과 ... 36
• 제1절 전체연구개발 개요 ... 36
• 1. 핵심연구내용 선정 ... 36
• 2. 핵심 연구내용 및 성과 ... 36
• 3. 기술개발 추진 체계 ... 37
• 4. 국제협력 ... 38
• 5. 원자력수소협의체 ... 42
• 6. 기술개발 수준의 계량화를 위한 TRL/DRL적용 ... 43
• 제2절 초고온가스로 설계기술개발 ... 45
• 1. 연구개발결과의 종합 ... 45
• 2. 초고온가스로계통 평가기술 개발 ... 46
• 3. 안전성입증 평가기술 개발 ... 49
• 4. 설계해석코드 개발 및 검증 ... 50
• 제3절 초고온가스로 요소기술개발 ... 59
• 1. 연구개발결과의 종합 ... 59
• 2. 초고온재료 평가 기술 개발 ... 60
• 3. 흑연 평가 기술 개발 ... 61
• 4. 이온빔 믹싱 및 공정열교환기 제작 기술 ... 62
• 5. 초고온기기 건전성 평가 기술 개발 ... 64
• 6. 초고온가스루프 기술 ... 66
• 제4절 피복입자핵연료 기술개발 ... 70
• 1. 피복입자 핵연료 제조 기술 ... 70
• 2. 고온 조사시험 기술 개발, 조사 장치 제작 및 노외건전성 시험 수행 ... 73
• 3. 핵연료 성능분석 프로그램, COPA 개발 ... 73
• 제5절 SI 수소생산공정기술개발 ... 75
• 1. 분젠 반응 및 공정화 기술 개발 ... 75
• 2. HI 농축 반응 기술 ... 76
• 3. HI 분해반응기술 ... 76
• 4. HI 분해 공정화 기술 ... 78
• 5. 공정소재 연구 ... 79
• 제6절 SI 열화학 황산분해공정기술개발 ... 80
• 1. 황산분해반응 Lab-scale (200 L-H2/h) 공정설계 및 제어 ... 80
• 2. 황산분해반응 Lab-scale (200 L-H₂/h) 시스템 ... 80
• 3. 황산분해반응촉매 개발 ... 81
• 4. 이온성액체에 의한 SO₂/O₂ 분리시스템 개발 ... 82
• 5. 황산농축공정의 설계 및 실증 ... 83
• 제7절 원자력수소생산 연계기술개발 ... 84
• 1. 수소생산공정 성능평가기술 개발 ... 84
• 3. 헬륨계통 정화기술개발 ... 84
• 4. 핵심연구 품질 및 공정관리 ... 85
• 5. 수소생산시스템 핵심연구 달성도 평가방법론 개발 ... 85
• 제8절 SI열화학 분젠반응 공정기술개발 ... 86
• 1. 소규모 연속식 분젠반응 공정기술 ... 86
• 2. 분젠반응 공정설계 및 제작 ... 88
• 3. 분젠반응 적합소재 선정 ... 89
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 90
• 제1절 1단계 ... 90
• 1. 초고온가스로 설계 기술 개발 ... 90
• 2. 초고온가스로 요소기술개발 ... 96
• 3. 피복입자핵연료기술개발 ... 100
• 4. IS 공정 기술 개발 ... 105
• 5. SI 열화학 황산분해공정개발 ... 111
• 6. 원자력수소기술종합 ... 117
• 제2절 2단계 ... 120
• 1. 초고온가스로 설계 기술 개발 ... 120
• 2. 초고온가스로 요소기술개발 ... 130
• 3. 피복입자핵연료기술개발 ... 137
• 4. SI 수소생산 공정기술개발 ... 142
• 5. SI 열화학 황산분해공정개발 ... 149
• 6. 원자력수소생산 연계기술개발 ... 156
• 7. SI열화학 분젠반응 공정기술개발 ... 159
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 162
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 164
• 제7장 연구시설·장비 현황 ... 166
• 제8장 참고문헌 ... 168
• 서지정보양식 ... 169
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 170
• 끝페이지 ... 171