초록 ▼

○ 연구목표 및 내용
- SI 수소생산공정 동특성해석 및 KAERI-DySCo 이용 파일럿규모(1m3/h) SI시험시설 DB구축
- 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가
- 원자력수소생산 연계연구 종합

○ 연구결과
- SI 수소생산공정 동특성해석
◆ 파일럿규모 황산 및 요오드산 열분해 장치 프로그램 모듈의 수정/검증
◆ 파일럿규모 SI시험시설 시동특성 및 정상/비정상 운전거동 예비분석
- KAERI-DySCo 이용 파일럿규모(1m3/h) SI시험시설 DB구축
◆ 파일럿규모

○ 연구목표 및 내용
- SI 수소생산공정 동특성해석 및 KAERI-DySCo 이용 파일럿규모(1m3/h) SI시험시설 DB구축
- 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가
- 원자력수소생산 연계연구 종합

○ 연구결과
- SI 수소생산공정 동특성해석
◆ 파일럿규모 황산 및 요오드산 열분해 장치 프로그램 모듈의 수정/검증
◆ 파일럿규모 SI시험시설 시동특성 및 정상/비정상 운전거동 예비분석
- KAERI-DySCo 이용 파일럿규모(1m3/h) SI시험시설 DB구축
◆ 파일럿규모 SI공정 및 연계계통 요건분석/시험시설 DB구축
◆ 파일럿규모 시험시설 헬륨계통 sizing 및 헬륨 열교란 흡수계통 개념설계
◆ 파일럿규모 SI통합공정 물질 및 에너지 수지 작성
- 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가
◆ 초고온가스로 및 수소생산시스템의 건설비, 운영비, 핵연료주기비 데이터베이스 구축
- 원자력수소생산 연계연구 종합

(출처 : 보고서 요약서 5p)

Abstract ▼

IV. Results
Dynamic Simulation of a SI Hydrogen Production Process
○ As results of the start-up dynamic simulations of the sulfuric acid distillation column and thermal decomposer built in the SI integrated test facilities with the hydrogen production rate of 50NL․H₂/h by the KAERI

IV. Results
Dynamic Simulation of a SI Hydrogen Production Process
○ As results of the start-up dynamic simulations of the sulfuric acid distillation column and thermal decomposer built in the SI integrated test facilities with the hydrogen production rate of 50NL․H₂/h by the KAERI DySCo computer code, it is anticipated that the performance of the sulfuric acid distillation column and thermal decomposer prepared by KIST will satisfy their expectations with the hydrogen production rate of 50NL․H₂/h. In addition, some of start-up phenomena not to able to detect in experiment have been clarified by the dynamic simulation.
○ As results of the start-up dynamic simulations of the HI_x distillation column and thermal decomposer built in the SI integrated test facilities with the hydrogen production rate of 50NL․H₂/h by the KAERI DySCo computer code, it is anticipated that the performance of the HI_x distillation column and thermal decomposer prepared by KIER will satisfy their expectations with the hydrogen production rate of 50NL․H₂/h. In addition, some of start-up phenomena not to able to detect in experiment have been clarified by the dynamic simulation.

Preparation of Database for a Pilot Scale SI Test Facility
○ As results of the preliminary considerations on pilot scale (1Nm³․H₂/h) SI test facilities, the purpose and system of the pilot scale test facility has been defined and the requirements of function, design, and operation of the pilot scale test facility have been proposed. The material and energy balance of the pilot scale SI integrated process has been also introduced.
○ As results of the preliminary considerations on the pilot scale (1Nm³․H₂/h) SI test facilities, equipment and area plot plans of the pilot scale test facility have designed through equipment sizing calculation. Countermeasure to thermal disturbance caused by hydrogen production system has been proposed, for the purpose of ensuring the coupling system operation is not adversely affected.

Economic evaluation and assessment for nuclear hydrogen production system
○ Obtain the real cost data regarding nuclear hydrogen production plant for Japan and China and establish database regarding construction cost, nuclear fuel cost, O&M(operating and maintenance) cost, and D&D(decontamination and decommissioning) cost. The other is to analyze and assess the economic performance through sensitivity analysis for korea nuclear hydrogen production plant (4 x 600 MWth VHTR +4 IS) with G4-ECONS and HEEP.

Integration of Nuclear Hydrogen Production Interface Research
○ Development and operation of Nuclear hydrogen production technology qualtiy assurance manual and procedures
○ Various quality assurance activities such as QA audit, QA educations enable to early settlement of R&D quality assurance
○ Development, maintenance and operation of the nuclear hydrogen document management system and add more management module programs such as paper management module, SVVR management module

(출처 : SUMMARY 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 19
• 목차 ... 23
• 표목차 ... 27
• 그림목차 ... 31
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 33
• 제 1 절 연구개발의 배경 및 목적 ... 33
• 1. 연구개발 배경 및 필요성 ... 33
• 2. 연구 목적 ... 34
• 제 2 절 연구개발의 내용 ... 35
• 1. SI 수소생산공정 동특성해석 ... 35
• 2. KAERI-DySCo 이용 파일럿규모 SI시험시설 DB구축 ... 35
• 제 3 절 연구 추진체계 및 전략 ... 36
• 1. SI 수소생산공정 동특성해석 및 파일럿규모 SI시험시설 DB구축 ... 36
• 2. 원자력수소생산 연계연구 종합 ... 36
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 38
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 43
• 제 1 절 SI 수소생산공정 동특성해석 ... 43
• 1. 서 론 ... 43
• 2. 50L/h규모 황산증류탑 및 열분해장치 시동특성 해석 ... 44
• 3. 50L/h규모 요오드산용액 다단증류탑 및 열분해장치 시동특성 해석 ... 56
• 4. 결론 및 건의사항 ... 82
• 제 2 절 KAERI-DySCo 이용 파일럿규모 SI시험시설 DB구축 ... 83
• 1. 서 론 ... 83
• 2. 파일럿 시험시설의 목적과 계통설명 ... 84
• 3. 파일럿 시험시설의 기능/설계/운전 요건 ... 86
• 4. 파일럿규모 통합공정의 물질 및 에너지 수지 ... 95
• 5. 파일럿 시험시설 주요장치 사이징 ... 98
• 6. 파일럿 시험시설 배치도 ... 107
• 7. 파일럿 시험시설 헬륨/SI공정 연계계통 설정 ... 110
• 8. 파일럿 시험시설 헬륨/SI공정 연계계통의 열교란 특성 및 대응방안 ... 111
• 9. 결론 및 건의사항 ... 126
• 제 3 절 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가 ... 128
• 1. 수소생산공정 설비비 데이터베이스 구축 ... 128
• 2. 경제성 분석 및 평가 ... 149
• 3. 수소생산단가 계산 자료 ... 161
• 4. 수소생산단가 계산 가정 ... 161
• 5. 국내 수준 대비 수소 단가 산정 ... 164
• 6. 해외 HTGR 비용 모형 전산화 ... 181
• 7. 수소생산 단가 산정 비교 ... 184
• 8. Pilot Plant 규모 예상 설비비 ... 187
• 제 4 절 원자력수소생산 연계연구 종합 ... 191
• 1. 연구개발 품질관리 ... 191
• 2. 국제공동연구 ... 200
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 206
• 제 1 절 연구개발 목표 달성도 ... 206
• 제 2 절 대외 기여도 ... 209
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 210
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 212
• 제 7 장 참고문헌 ... 216
• 끝페이지 ... 219