초록 ▼

본 연구에서는 파이로프로세스의 실증을 위한 PRIDE 시설에서 사용될 원격 취급시스템 기술 및 원격 장치를 개발하였다. 세부 개발 내용은 다음과 같다. 사용후핵연료 절단봉을 분말과 헐로 분리시킬 수 있는 공학규모 고효율 탈피복/분말화 일체형 장치와 헐에 묻어있는 잔여 분말을 회수할 수 있는 헐 자동분리 장치의 프로토타입을 개발하였으며, PRIDE시설 아르곤 셀 안쪽의 천정에 설치되어 길이 방향으로 가로지르면서 파이로 공정장치의 원격 운전 및 유지보수 작업을 수행할 수 있는 파이로프로세스 운전/유지보수용 양팔 서보조작기 실증용 시스템

본 연구에서는 파이로프로세스의 실증을 위한 PRIDE 시설에서 사용될 원격 취급시스템 기술 및 원격 장치를 개발하였다. 세부 개발 내용은 다음과 같다. 사용후핵연료 절단봉을 분말과 헐로 분리시킬 수 있는 공학규모 고효율 탈피복/분말화 일체형 장치와 헐에 묻어있는 잔여 분말을 회수할 수 있는 헐 자동분리 장치의 프로토타입을 개발하였으며, PRIDE시설 아르곤 셀 안쪽의 천정에 설치되어 길이 방향으로 가로지르면서 파이로 공정장치의 원격 운전 및 유지보수 작업을 수행할 수 있는 파이로프로세스 운전/유지보수용 양팔 서보조작기 실증용 시스템을 개발하였다. 또한, 파이로 공정장치들의 3D 설계치 및 제작품을 원격 취급 측면에서 셀 내 배치, 원격 운전 및 유지보수 작업성 등을 사전에 평가할 수 있는 디지털 목업 및 원격성 검증목업을 구축하였으며, 공정장치의 원격 자동화 및 공정 생산물의 공정간 이송 자동화를 위한 기반 연구를 수행하였다. 운전/유지보수용 서보조작기 시스템은 PRIDE 시설 건설 후 아르곤셀에 설치하여 파이로 공정장치의 원격 운전 및 유지보수 작업에 실제 활용할 것이며, 구축된 디지털 목업 및 원격성 검증목업은 파이로 공정장치 및 향후 혁신 공정장치의 제작 완성도를 향상시키는데 활용될 것이며, 공학규모 고효율 탈피복/분말화 일체형 장치는 파이로프로세스 전처리공정에 활용할 것이다. 본 연구를 통해 확보한 원격 취급시스템 기술은 공학규모 파이로 일관공정 시험시설(PRIDE)에 직접 활용할 수 있으며, 향후 상용규모 파이로시설(KAPF) 등의 원격 기술 개발에 적용될 것이다.

(출처 : 서지정보양식 653p)

Abstract ▼

This report presents the development of remote handling systems and remote equipment for use in the pyprocessing verification at the PRIDE (PyRoprocess Integrated inactive Demonstration facility). There are four areas conducted in this work. In first area, the prototypes of an engineering-scale high

This report presents the development of remote handling systems and remote equipment for use in the pyprocessing verification at the PRIDE (PyRoprocess Integrated inactive Demonstration facility). There are four areas conducted in this work. In first area, the prototypes of an engineering-scale high-throughput decladding voloxidizer which is capable of separating spent fuel rod-cuts into hulls and powder and collecting them separately, and an automatic equipment which is capable of collecting residual powder remaining on separated hulls were developed. In second area, a servo-manipulator system was developed to operate and maintain pyroprocess equipment located at the argon cell of the PRIDE in a remote manner. A servo-manipulator with dual arm that is mounted on the lower part of a bridge transporter will be installed on the ceiling of the in-cell and can travel the length of the ceiling. In third area, a digital mock-up and a remote handling evaluation mock-up were constructed to evaluate the pyroprocess equipments from the in-cell arrangements, remote operability and maintainability viewpoint before they are installed in the PRIDE. In last area, a base technology for remote automation of integrated pyroprocess was developed. The developed decladding voloxidizer and automatic equipment will be utilized in the development of a head-end process for pyroprocessing. In addition, the developed servo-manipulator will be used for remote operation and maintenance of the pyroprocess equipments in the PRIDE. The constructed digital mock-up and remote handling evaluation mock-up will be also used to verify and improve the pyroprocess equipments for the PRIDE application. Moreover, these remote technologies described above can be directly used in the PRIDE and applied for the KAPF (Korea Advanced Pyroprocess Facility) development.

(출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 654p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 23
• 목차 ... 25
• 표목차 ... 27
• 그림목차 ... 31
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 48
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 48
• 1. 연구개발의 목적 ... 48
• 2. 연구개발의 필요성 ... 49
• 제2절 연구개발 범위 ... 51
• 1. 1단계(2007-2009) 연구개발 범위 ... 51
• 2. 2단계(2010-2011) 연구개발 범위 ... 51
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 54
• 제1절 국내 기술개발 현황 ... 54
• 제2절 국외 기술개발 현황 ... 60
• 제3절 연구결과의 국제적 위상 ... 104
• 제3장 1단계 연구개발수행 내용 및 결과 ... 106
• 제1절 High-throughput 탈피복/분말화 장치 개발 ... 106
• 제2절 Pyroprocess 운전/유지보수용 서보조작기 시스템 개발 ... 111
• 제3절 Pyroprocess 분석/가시화 시뮬레이터 구축 및 공정 분석기술 개발 ... 118
• 제4장 2단계 연구개발수행 내용 및 결과 ... 124
• 제1절 PRIDE 원격 취급 시스템 성능평가 ... 124
• 1. 프로토타입 천정이동 양팔 서보조작기 시스템의 성능시험 및 개량 ... 124
• 2. 공정장치 원격 취급성 검증 목업 구축 ... 171
• 3. PRIDE 실증용 천정이동 양팔 서보조작기 시스템 개발 ... 175
• 4. PRIDE 실증용 천정이동 양팔 서보조작기 통합제어시스템 개발 ... 240
• 5. PRIDE 실증용 천정이동 양팔 서보조작기 시스템 통합 설치 ... 353
• 제2절 파이로 공정장치의 원격 취급성 평가 ... 360
• 1. 단위 공정장치의 원격 운전/유지보수성 시험평가 ... 360
• 2. 연계공정의 원격 취급기구 설계 및 제작 ... 403
• 3. 연계공정의 원격 운전 및 유지보수성 시험평가 ... 409
• 제3절 파이로 공정 연계 원격자동화 기반기술 개발 ... 532
• 1. 단위공정 원격/자동 취급성 분석 ... 532
• 2. 공정생산물의 원격/자동 취급성 분석 ... 538
• 3. 단위공정장치의 원격 자동/반자동화 개념 및 방안 도출 ... 545
• 4. 공정물질 이송 원격 자동/반자동화 개념 및 방안 도출 ... 554
• 제5장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도 ... 558
• 제1절 1단계 연구개발 목표달성 및 달성도 ... 558
• 제2절 2단계 연구개발 목표달성 및 달성도 ... 566
• 제3절 관련분야 기여도 ... 574
• 제6장 연구개발결과의 활용계획 ... 576
• 제7장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 580
• 제8장 연구시설·장비 현황 ... 584
• 제9장 참고문헌 ... 586
• 첨부 ... 594
• 첨부 1. 5차 다항식(quintic polynomial equation)을 이용한 궤적 생성 ... 595
• 첨부 2. 모션 제어시스템 핀 맵 ... 599
• 첨부 3. 공정자동화 관련 Material Handling Systems ... 603
• 첨부 4. 공정자동화 관련 Control Systems ... 618
• 첨부 5. 공정장치용 장비 설계 및 지침 ... 642
• 첨부 6. 원격 장치의 배치거리 산출 근거 (Cd 증류장치의 사례) ... 650
• 서 지 정 보 양 식 ... 653
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 654
• 끝페이지 ... 655