초록 ▼

□ 연구개요
국내에서는 해수를 이용한 냉각방법의 사용으로 인해 환경 생태계의 불균형이 발생하고, 냉각탑의 규모가 대형화됨에 따라 구조적 안전성의 문제가 드러나 국내 실정에 맞는 기술의 개발이 시급히 요구되고 있다.
기존 연구의 결과를 통해 냉각탑의 구조적 성능을 만족하고 경제적인 설계를 가능하게 하는 설계방법이 제시되었지만 냉각탑의 고유진동수에 영향을 미칠 수 있는 상부보강링, 하부기둥의 타입과 지반조건에 따른 기초를 결정하는 설계지침에 대한 연구가 보완됨으로 구조적 성능 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
냉각탑의 구

□ 연구개요
국내에서는 해수를 이용한 냉각방법의 사용으로 인해 환경 생태계의 불균형이 발생하고, 냉각탑의 규모가 대형화됨에 따라 구조적 안전성의 문제가 드러나 국내 실정에 맞는 기술의 개발이 시급히 요구되고 있다.
기존 연구의 결과를 통해 냉각탑의 구조적 성능을 만족하고 경제적인 설계를 가능하게 하는 설계방법이 제시되었지만 냉각탑의 고유진동수에 영향을 미칠 수 있는 상부보강링, 하부기둥의 타입과 지반조건에 따른 기초를 결정하는 설계지침에 대한 연구가 보완됨으로 구조적 성능 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
냉각탑의 구조성능을 향상시키고 안정성을 갖추기 위하여 상부 보강링의 두께 및 형태를 제시하고 하부기둥의 타입에 따른 응력의 분석 및 합리적인 기둥의 제시, 그리고 부등침하가 발생할 시 고려할 수 있는 지반기초에 대한 체계적인 분석을 통해 합리적인 설계지침을 제시하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도
상부 보강링을 주요 변수로 선택하여 선형해석을 통해 냉각탑의 고유진동수를 비교 및 분석하였다. 이때 단면 2차 모멘트를 이용하여 상부 보강링의 적합한 단면을 도출하였고, 이를 적용한 냉각탑에 대하여 비선형 해석을 이용한 구조거동을 분석하여 유효성을 확인하였다.
2차년도
하부기둥 타입에 대한 국외 구조설계 지침을 조사하고 비교 및 분석을 수행하였으며, 조사한 모든 나라에서 탄성해석을 기반으로 하는 철근콘크리트기준의 기둥설계지침을 이용하여 철근배근 및 단면을 결정함을 알 수 있었다. 하부기둥 타입에 따른 냉각탑의 영향을 분석하기 위해 KBC 2016 및 VGB 2010을 기반으로 하부기둥을 설계하였고, 선형 및 비선형 해석을 통해 구조거동을 분석한 결과 V 타입 하부기둥이 I 타입 하부기둥 보다 구조적 안정성 및 경제성이 우수한 것을 확인하였다.
3차년도
부등침하가 발생한 냉각탑의 구조적 거동에 미치는 영향을 파악하기 위해 지반의 강성을 비균질하게 적용하여 선형해석을 수행하였고, 가장 취약한 경우를 도출하여 이에 대한 비선형 해석을 수행하였다. 초기의 해석모델과 비교하여 지반과 기둥사이의 변형이 상당히 증가되는 것을 확인하였고, 구조적 거동이 불리하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이에 대하여 냉각탑 건설 시 부등침하를 방지할 수 있는 보강방법을 조사하여 제시하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
원자력 발전소의 RC 대형 냉각탑 특수구조물 설계기술의 국내 도입에 있어, 경험이 축적된 해외 설계기술을 바탕으로 안전 및 내구성능을 갖춘 국제적으로 경쟁력 있는 설계기술의 개발에 활용
원자력 발전소의 운용에 있어 냉각탑의 구조적 안전성 외에도 손상에 대한 유지보수로 막대한 보수비용을 초래하게 되므로 냉각탑의 생애기간에 사용성 측면에서 야기되는 경제적 손실을 최소화하는 내구성 설계에 활용
원자력 발전을 친환경적 저탄소 녹색 성장의 에너지원으로서 우리나라의 핵심 기술로서 발전, 완성시키고 원전 3대 강국의 목표 달성에 활용이 기대됨

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 1차년도 ... 5
• 나. 2차년도 ... 7
• 다. 3차년도 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 12
• 끝페이지 ... 13