초록 ▼

본 과제의 1단계 3년 동안 기존 원전의 대규모 출력증강을 가능케 하는 이중냉각 핵연료 개념을 개발하여 12×12 핵연료봉 배열을 갖는 핵연료집합체 구조부품을 기본설계하고, 각 구성품의 기능요건 및 설계기준을 만족하는 기술현안을 도출하였으며, 도출된 기술현안을 해석적, 실험적으로 해결하였으며 결과적으로 개발된 이중냉각 핵연료가 한국표준원전(OPR-1000)과 구조적으로 양립함을 검증하였다. 2단계 2년 동안, 동특성, 유체유발진동 및 프레팅마멸시험 등, 이중냉각핵연료의 구조 건전성을 확인할 수 있는 시험장치를 제작하고 관련 시험을

본 과제의 1단계 3년 동안 기존 원전의 대규모 출력증강을 가능케 하는 이중냉각 핵연료 개념을 개발하여 12×12 핵연료봉 배열을 갖는 핵연료집합체 구조부품을 기본설계하고, 각 구성품의 기능요건 및 설계기준을 만족하는 기술현안을 도출하였으며, 도출된 기술현안을 해석적, 실험적으로 해결하였으며 결과적으로 개발된 이중냉각 핵연료가 한국표준원전(OPR-1000)과 구조적으로 양립함을 검증하였다. 2단계 2년 동안, 동특성, 유체유발진동 및 프레팅마멸시험 등, 이중냉각핵연료의 구조 건전성을 확인할 수 있는 시험장치를 제작하고 관련 시험을 수행하였다. 이를 통해, 이중냉각핵연료와 관련된 핵심기술로서 이중냉각핵연료 구조거동을 다중물리적 관점에서 해석할 수 있는 방법을 개발하였으며 이중냉각핵연료봉과 지지격자체판의 유체유발진동에 의한 동적안정성을 평가하는 연구를 수행하였고 연료봉의 접촉손상을 면밀히 해석 할 수 있는 마멸손상 분석 기술을 개발하였다. 본 과제를 통하여 개발된 핵연료, 시험장치 및 해석 방법은 이중냉각 핵연료뿐 아니라 상용 핵연료에도 적용할 수 있는 기술로서 국내 핵연료 기계구조분야의 기술 수준을 세계적 수준으로 높였다.

(출처 : 서지정보양식 70p)

Abstract ▼

During the first stage of 3 years, a concept of a dual-cooled fuel was realized as an actual fuel assembly that could considerably uprate the power of an existing nuclear power plant. To achieve this, technical issues of the structural components were derived and resolved to comply with the function

During the first stage of 3 years, a concept of a dual-cooled fuel was realized as an actual fuel assembly that could considerably uprate the power of an existing nuclear power plant. To achieve this, technical issues of the structural components were derived and resolved to comply with the functional requirements and design criteria of a commercial fuel. The result was revealed as a 12×12 array fuel assembly and its core components which was structurally compatible with the Korean Standard Nuclear Power Plant (OPR-1000). During the second stage of 2 years, experimental facilities and measuring devices for dynamic characteristics, flow-induced vibrations and fretting wears have been built, and the related tests were carried out. In addition, analysis technologies on the dual-cooled fuel were also drawn such as a muti-physics analysis for structural behavior subjected to the coupled state of the fluid-thermal-structure, an evaluations of dynamic instabilities of the rod and the grid plate due to flow-induced vibrations, and root-cause mechanisms and evaluations of fretting wear. Success in those technology development enabled the state-of-art of the domestic fuel mechanical technology to be enhanced far up to a world class level.

(출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 71p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 12
• CONTENTS ... 18
• 목차 ... 20
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 22
• 제1절 연구개발의 필요성 ... 22
• 제2절 연구개발의 목표 및 내용 ... 23
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 24
• 제1절 국외기술개발 현황 ... 24
• 제2절 국내기술개발 현황 ... 25
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 27
• 제1절 이중냉각 핵연료 기술현안 도출 및 구조개념 개발 ... 27
• 1. 이중냉각 핵연료 기술현안 도출 ... 27
• 2. 이중냉각 핵연료 주요 구조부품 기능요건 및 기준 도출 ... 27
• 3. 이중냉각 핵연료 주요 구조부품 개념설계 및 주요 설계항목 개발 ... 28
• 제2절 이중냉각 핵연료 주요 구조부품 후보 기본설계 및 개발 ... 30
• 1. 이중냉각 핵연료 주요 구조부품 후보 기본설계 ... 30
• 2. 구조부품 해석방법 개선 ... 31
• 3. 이중냉각 핵연료 주요 구조부품 후보 기본성능 해석 및 평가 ... 32
• 4. 이중냉각 핵연료 주요 구조부품 후보 건전성 분석 및 평가 ... 33
• 5. 이중냉각 핵연료 구조부품 기능시험방법 개발 ... 35
• 6. 이중냉각 핵연료 주요 구조부품 후보 개발 ... 36
• 7. 이중냉각 핵연료 주요 구조부품 후보 주요기능 검증시험 ... 37
• 제3절 이중냉각 연료봉 부품 기본설계 ... 38
• 1. 이중냉각 연료봉 부품 개념설계 ... 38
• 2. 이중냉각 연료봉 기본설계 ... 39
• 3. 조사시험용 연료봉 시편제조 ... 40
• 제4절 이중냉각 핵연료 구조 건전성 시험 방법 및 장치/개발 보완 ... 41
• 1. 동특성 시험방법 개발 및 장치보완 ... 42
• 2. 프레팅마멸 시험방법개발 및 장치 보완 ... 42
• 3. 유체유발진동 시험방법 및 장치 개발 ... 44
• 제5절 이중냉각 핵연료 동특성 시험 및 평가 ... 45
• 1. 단일 연료봉 진동시험 및 평가 ... 45
• 2. 부분집합체 진동시험 및 평가 ... 46
• 3. 축류 유동장 하의 판 구조물 동특성 평가 ... 48
• 4. 프레팅 마멸 및 다중물리 해석보완 시험 및 분석 ... 49
• 제6절 이중냉각 핵연료 프레팅 마멸 시험 및 평가 ... 50
• 1. 이중냉각 연료봉 프레팅마멸 주요변수 영향시험 ... 50
• 2. 프레팅 마멸손상 영향인자 평가 ... 51
• 제7절 이중냉각 핵연료 구조 다중물리 해석 방법 개발 ... 53
• 1. 다중물리 해석기술 현황분석 ... 53
• 2. 정지유체 내의 구조물 연성해석방법 개발 ... 55
• 3. 유동장 하의 구조물 연성해석방법 개발 ... 57
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 60
• 제1절 목표 달성도 ... 60
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 65
• 제3절 이중냉각핵연료의 경제성 분석 ... 66
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 67
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 68
• 제7장 참고문헌 ... 69
• 서지정보양식 ... 70
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 71
• 끝페이지 ... 72