초록 ▼

“파이로-고속로 미래 원자력시스템 개발” 장기 추진일정을 바탕으로, 핵확산저항성 및 안전성이 강화된 종합파이로 건식처리시설(KAPF : KAPF : Korea Advanced Pyroprocess Facility, ‘25년 건설 계획) 건설의 원활한 추진을 위한 단계적 기반기술 구축을 목표로 파이로 시스템 기술개발을 수행하였다. 4차 원자력연구개발사업 2단계 보완기획 결과를 바탕으로, 1단계 과제명인 “핵확산저항성 강화 파이로 안전조치 및 핫셀 설계기술개발”에서 2단계 과제명을 “파이로 시스템 기술개발”으로 변경하고 2단계 최종 목

“파이로-고속로 미래 원자력시스템 개발” 장기 추진일정을 바탕으로, 핵확산저항성 및 안전성이 강화된 종합파이로 건식처리시설(KAPF : KAPF : Korea Advanced Pyroprocess Facility, ‘25년 건설 계획) 건설의 원활한 추진을 위한 단계적 기반기술 구축을 목표로 파이로 시스템 기술개발을 수행하였다. 4차 원자력연구개발사업 2단계 보완기획 결과를 바탕으로, 1단계 과제명인 “핵확산저항성 강화 파이로 안전조치 및 핫셀 설계기술개발”에서 2단계 과제명을 “파이로 시스템 기술개발”으로 변경하고 2단계 최종 목표를 “KAPF 시설 예비개념설계 및 사전 부합성 확보”로 설정하였다.

1단계 연구에서는 파이로 기술의 핵확산저항성 평가, 안전조치 및 핫셀설계 기술개발을 추진하였다. 파이로 PR/PP 강화 기술개발을 위하여 신(新) PR 평가방법 개발과 PPS 평가 프로그램 모듈을 개발하고 유효성을 평가하였으며, 파이로 안전조치 기술개발 분야에서는 공학규모 파이로 시설의 안전조치에 필요한 핵물질 계량과 모니터링 장비를 개발하고 안전조치 요건 및 주요 이슈를 도출하였고, 파이로 핫셀설계 및 안전성 향상 기술개발을 위하여 파이로시설에서 발생 가능한 사고유형별 가상사고 시나리오를 기준으로 계통·분야별 안전설계기준요건 확립하고 안전시스템 설계요건을 개발하였다. 2단계 연구에서는 “KAPF 시설 예비개념설계 및 파이로 사전부합성 확보”를 목표로, 파이로 기술개발 관리체계 구축과 파이로 사전 부합성을 종합 평가하고 이를 바탕으로 파이로 시설의 핵확산저항성/안전조치성/안전성이 증대된 KAPF 예비개념설계를 수행하였다. 파이로 기술개발의 체계적 추진을 위하여 R&D 종합관리 체계를 개발하고, 실효성/경제성/안전조치성/안전성 분야에 대한 파이로 예비타당성(사전 부합성)을 전문가 그룹을 통하여 평가하고 보고서를 발간하였다. 파이로 시설설계 기술개발 분야에서는 KAPF 시설의 설계요건을 개발하고 이를 토대로 예비개념설계를 수행하였으며 아울러 인허가 부합성 및 안전성 평가체계를 개발하여 안전성 예비평가와 KAPF 3S연계특성 요건을 제시하였다. 파이로 안전조치 기술개발 분야에서는 KAPF 안전조치성 평가체계를 바탕으로 안전조치시스템 예비개념설계를 수행하고 동시에 핵물질계량 및 모니터링장치의 검증시험을 추진하였으며, 대용량 파이로시설에서 핵물질계량 가능 방안을 제시하였다.

( 출처 : 서지정보양식- 초록 395p )

Abstract ▼

Under the national long-term plan to develop the pyroprocessing-based fuel cycle with sodium-cooled fast reactors (SFR), the technologies for a pyroprocessing system have been developed in this project with the purpose of cultivating key technologies for the construction of the proliferation resista

Under the national long-term plan to develop the pyroprocessing-based fuel cycle with sodium-cooled fast reactors (SFR), the technologies for a pyroprocessing system have been developed in this project with the purpose of cultivating key technologies for the construction of the proliferation resistance (PR) and safety-enhanced Korea Advanced Pyroprocess Facility (KAPF) that is planned to build by 2025. Based on the supplementary planning on the spent fuel recycling field (PYRO-SFR-TRU fuel) for phase II of 4^th Nuclear R&D program, the title of this project has been changed in Phase II into the “Development of Pyroprocess System Technologies.” The title of the project in Phase I was the “Development of Proliferation-resistance Enhanced Pyroprocessing Safeguards and Hot-cell Design Technologies.” In addition, the purpose of the project was reset to pre-conceptually design the KAPF and secure the preliminary feasibility of pyroprocess.

In Phase I, hot cell design and safeguards technologies for an engineering-scale pyroprocessing facility (10 tons of spent fuel per year) have been developed, while PR features of the process has been evaluated in order to enhance the PR of the facility. The ways and means to enhance PR of the pyroprocessing facility have been conceived with a new PR/PP assessment methodology developed, while nuclear material accountancy systems and containment/surveillance and monitoring systems for the facility have been developed. Design requirements for safety systems of the pyroprocessing facility have also been created based on the potential accident scenarios analyzed.

In Phase II, a comprehensive R&D management system for pyroprocess has been developed and the preliminary feasibility of pyroprocess has been evaluated. Utilizing those results, pre-conceptual design of the facility with the enhanced features of PR, safeguardability, and safety has been performed. Under the first sub-project of “Development of Integrated Management Technology for Pyroprocessing,” a comprehensive R&D management system for pyroprocess has been developed in order to conduct the related R&D activities in a systemic manner. The preliminary feasibility of pyroprocess in terms of practical effectiveness, economics, safeguardability, and safety has been evaluated; the results were shared with a group of experts in fields and the final report was published with their opinions reflected. Under the second sub-project of “Development of Pyroprocessing Facility Design Technology,” design requirements for the pyroprocessing facility have been developed with which pre-conceptual design of the facility has been performed. License requirements for safety have been analyzed and a safety evaluation model has been developed. With the model, the preliminary safety evaluation of the pyroprocessing facility has been performed, while 3S (safeguards, security, safety) requirements for the facility have also been created. Under the third sub-project of “Development of Pyroprocessing Safeguards Technology,” pre-conceptual design of safeguards system for the pyroprocessing facility has been performed based on the results of safeguardability evaluation, while scale-up effects of the pyroprocessing facility in terms of safeguards has been analyzed. Experiments have also performed to verify the performance of nuclear material accountancy systems and containment/surveillance and monitoring systems that are developed in the project.

( 출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET - Abstract 396p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 8
• SUMMARY ... 21
• CONTENTS ... 37
• 목차 ... 40
• 표목차 ... 44
• 그림목차 ... 47
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 53
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 55
• 1. 연구개발 목적 ... 55
• 2. 연구개발의 필요성 ... 56
• 제2절 연구개발 범위 ... 57
• 제2장 국내외 기술 개발 현황 ... 61
• 제1절 국내 기술개발 현황 ... 63
• 1. 파이로 PRPP 강화기술개발 ... 63
• 2. 파이로 안전조치 기술개발 ... 63
• 3. 파이로핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 65
• 4. 핵주기시스템 종합평가 기술개발 ... 65
• 제2절 국외 기술개발 현황 ... 66
• 1. 파이로 PRPP 강화기술개발 ... 66
• 2. 파이로 안전조치 기술개발 ... 68
• 3. 파이로 핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 70
• 4. 핵주기시스템 종합평가 기술개발 ... 70
• 제3절 연구결과의 국제적 위상 ... 72
• 1. 파이로 PR/PP 강화기술개발 ... 72
• 2. 파이로 안전조치 기술개발 ... 73
• 3. 파이로 핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 74
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 75
• 제1절 파이로 PR/PP 강화 기술개발 ... 77
• 제1.1절 파이로 순환핵주기 시스템 특성 분석 ... 77
• 제1.2절 파이로 순환핵주기시설의 PR 강화 방안 분석 ... 84
• 제1.3절 파이로 순환핵주기시설의 PP 강화 방안 분석 ... 109
• 제1.4절 파이로시설 PR/PP 평가방법론 개발 ... 125
• 제1.5절 파이로 순환핵주기 PR/PP 강화를 위한 국제협력 ... 147
• 제2절 파이로 안전조치 기술개발 ... 157
• 제2.1절 파이로 핵물질 계량관리 기술개발 분석 ... 157
• 제2.2절 파이로 시설의 격납/감시 및 모니터링 기술개발 ... 186
• 제2.3절 파이로 안전조치 모델링 및 시뮬레이션 ... 205
• 제2.4절 공학규모 파이로시설의 안전조치 시스템 개념 설계 ... 221
• 제2.5절 사용후핵연료 Pu 측정 고도화 기술개발 ... 241
• 제3절 파이로 핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 262
• 제3.1절 파이로시설 사고시나리오 개발 및 평가 ... 262
• 제3.2절 파이로 핫셀시설 안전시스템 설계요건 개발 ... 298
• 제3.3절 파이로시설 안전성평가기법 개발 ... 331
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 349
• 제1절 목표 달성도 ... 351
• 제2절 관련 분야 기여도 ... 358
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 361
• 제1절 파이로 PRPP 강화기술개발 ... 363
• 제2절 파이로 안전조치 기술개발 ... 364
• 제3절 파이로 핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 365
• 제4절 핵주기시스템 종합평가 기술개발 ... 366
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 367
• 제1절 파이로 PRPP 강화기술개발 ... 369
• 제2절 파이로 안전조치 기술개발 ... 370
• 제3절 파이로 핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 371
• 제4절 핵주기시스템 종합평가 기술개발 ... 372
• 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 375
• 제1절 파이로 PRPP 강화기술개발 ... 377
• 제2절 파이로 안전조치 기술개발 ... 377
• 제3절 파이로 핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 377
• 제4절 핵주기시스템 종합평가 기술개발 ... 377
• 제8장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 379
• 제1절 파이로 PRPP 강화기술개발 ... 381
• 제2절 파이로 안전조치 기술개발 ... 381
• 제3절 파이로 핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 381
• 제4절 핵주기시스템 종합평가 기술개발 ... 381
• 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행 실적 ... 383
• 제1절 파이로 PRPP 강화기술개발 ... 385
• 제2절 파이로 안전조치 기술개발 ... 385
• 제3절 파이로 핫셀 설계 및 안전성향상 기술개발 ... 385
• 제4절 핵주기시스템 종합평가 기술개발 ... 385
• 제10장 참고문헌 ... 387
• 서지정보양식 ... 395
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 396
• 끝페이지 ... 397