초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
○ 원전기기의 균열평가 및 열화관리 종합규제검증 기술개발
○ 환경요인을 고려한 가동원전 핵심기기 건전성평가 규제기술 개발
○ 원전기기 용접부 건전성평가 및 보수용접 안전성평가 규제 기술개발

◼ 전체 내용
○ 가동원전 핵심기기의 균열 열화현상에 대한 탐지, 평가, 보수를 통한 종합적인 균열안전성 규제검증 시스템 구축을 목표로 함.
(총 괄) 원전기기의 균열평가 및 열화관리 종합 규제검증 기술 개발
(공동1) 환경요인을 고려한 가동원전 핵심기기

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
○ 원전기기의 균열평가 및 열화관리 종합규제검증 기술개발
○ 환경요인을 고려한 가동원전 핵심기기 건전성평가 규제기술 개발
○ 원전기기 용접부 건전성평가 및 보수용접 안전성평가 규제 기술개발

◼ 전체 내용
○ 가동원전 핵심기기의 균열 열화현상에 대한 탐지, 평가, 보수를 통한 종합적인 균열안전성 규제검증 시스템 구축을 목표로 함.
(총 괄) 원전기기의 균열평가 및 열화관리 종합 규제검증 기술 개발
(공동1) 환경요인을 고려한 가동원전 핵심기기 건전성평가 규제기술개발
(공동2) 원전기기 용접부 건전성평가 및 보수용접 안전성평가 규제기술개발

◼ 1단계
❏ 목표
(총 괄) 가동원전 균열성 열화현상 분석 및 탐지 기법 개발
(공동1) 환경요인에 의한 핵심기기 건전성평가 요소기술 고도화 및 방법론 개발
(공동2) 핵심기기 용접부 형태별 응력상태 도출 및 균열 건전성 평가
❏ 내용
(총 괄)
○ 1차년도
- 가동원전 계통별 균열성 결함 현상 분석
- 냉각재와 접촉하는 구조물의 응력부식균열 민감도 분석
- 가동원전 균열결함 열화현상 탐지능력 향상 및 신호분석 모델링 및 시뮬레이션
○ 2차년도
- 핵심기기 노즐 용접부 균열발생 원인분석
- 용접부 잔류응력 해석을 통한 균열 성장의 영향과 상관관계 분석
- 균열탐지 빔의 가시화 기술 및 신경회로망 기반 인공지능 프로세스 개발
○ 3차년도
- 기기별 응력부식균열 예방 및 보수기술의 규제 적용성 검증
- 균열 탐지능력에 대한 다자간비교시험 수행 및 건전성평가
- 신경회로망을 활용한 신호분석/평가 기술개발
(공동1)
○ 1차년도
- 장기 조사취화 환경을 고려한 원자로용기 결함평가 요소 기술 개발
- 냉각재 환경을 고려한 기기 및 배관 결함평가 요소기술 개발
- 설계기준초과 동적하중을 고려한 원자로내부구조물 건전성 평가 요소기술 개발
○ 2차년도
- 장기 조사취화 환경을 고려한 원자로용기 결함평가 요소 기술 고도화
- 냉각재 환경을 고려한 기기 및 배관 결함평가 요소기술 고도화
- 설계기준초과 동적하중을 고려한 원자로내부구조물 건전성 평가 요소기술 개발
○ 3차년도
- 장기 조사취화 환경을 고려한 원자로용기 결함평가 방법론 개발
- 냉각재 환경을 고려한 기기 및 배관 결함평가 방법론 개발
- 설계기준초과 동적하중을 고려한 원자로내부구조물 건전성 평가 방법론 개발 (변형률 기반 안전여유도 평가)
(공동2)
○ 1차년도
- 제작 기술기준에 제시된 용접부 설계 요건에 대한 기술적 배경 도출
○ 2차년도
- 원전 핵심기기 용접부 형태별 설계 요건 및 응력 상태 분석
○ 3차년도
- 용접부 형태별 응력상태에 따른 균열성장 정도 분석

◼ 2단계
❏ 목표
(총 괄) 가동원전 균열성 열화현상에 대한 종합 규제검증 시스템 구축 및 운영
(공동1) 환경요인에 의한 핵심기기 건전성평가 규제요소기술 개발 및 정립
(공동2) 핵심기기의 용접부 형태별 다중균열의 이상화 및 보수용접 안전성 평가
❏ 내용
(총 괄)
○ 4차년도
- 운전환경을 고려한 원전기기 이종금속용접부 잔류응력 해석 모델 개발
- A-Scan 초음파 결함 신호 추가수집 및 인공지능 기반 균열 평가 소프트웨어 개발
- 주조스테인리스강(CSS) 열화 재료 시험편 제작 및 미세조직 분석
○ 5차년도
- 인공지능 기반 균열평가 소프트웨어 성능평가 및 보완
- 균열평가 규제검증용 인공지능 시스템 하드웨어 개발
- 비파괴기법을 활용한 CSS 재료열화 분석기술의 규제적용성 연구
(공동1)
○ 4차년도
- 장기 조사취화 환경을 고려한 원자로용기 결함평가 규제요소기술 개발
- 냉각재 환경을 고려한 기기 및 배관 결함평가 규제요소기술 개발
- 설계기준초과 동적하중을 고려한 원자로내부구조물 건전성 평가 규제요소기술 개발
○ 5차년도
- 장기 조사취화 환경을 고려한 원자로용기 결함평가 규제 기준 정립
- 냉각재 환경을 고려한 기기 및 배관 결함평가 규제기준 정립
- 설계기준초과 동적하중을 고려한 원자로내부구조물 건전성 평가 규제기준 정립
(공동2)
○ 4차년도
- 다중균열 모사 시험 수행
- 용접부 형태별 다중균열 해석
- 용접부 형태별 다중균열 이상화에 따른 보수성 확인
○ 5차년도
- 용접부 형태별 균열저항성 향상을 위한 보수용접 방안에 대한 안전성 평가
- 보수용접에 따른 재료물성과 미세조직 변화를 반영한 용접부 형태별 응력상태 도출 및 분석
- 용접부 형태별 보수용접 안전성 검증을 위한 규제지침 개발

□ 연구개발성과
(1단계 3년 총 성과실적)
○ N-STAR 기술보고서 작성 : 17권
○ SCI/비SCI급 논문 게재 : 15편
○ 국내외 학술대회 발표 : 36건
(2단계 2년 총 성과실적)
○ N-STAR 기술보고서 작성 : 10권
○ SCI/비SCI급 논문 게재 : 10편
○ 국내외 학술대회 발표 : 14건

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 지능형 초음파검사 신호분석 시스템 개발을 통해 현행 가동중검사에서 생산되는 자동 초음파검사 신호를 분석하여 결함 유무를 쉽고 빠르게 탐지 가능하므로, 규제검사자(원안위, KINS)의 업무에 직접적으로 활용 가능. 현장 초음파검사 신호분석에 지능형 신호분석 시스템을 적용함에 따라, 가동 중 검사 효율 및 신뢰도 제고
○ 국내원전 고유 환경요인을 고려한 핵심기기의 건전성평가 규제기술은 장기 가동원전 안전심사(원자로압력용기 관련 심사 등) 및 규제검증평가에 직접 활용 가능. 환경요인을 고려한 기기 건전성평가 규제기술 확보를 통해 국내 고유 실정에 적합한 규제기관 기술기준 정립에 기여
○ 국내 원전 핵심기기 용접부의 건전성평가 규제기술 개발 및 국내 가동원전 안전 심사 및 원안위고시/규제지침 제·개정에 활용. 국내 고유 실정에 적합한 규제 기관 기술기준 정립에 기여

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1) 연구개발 목적 ... 6
• 2) 국ㆍ내외 기술개발 현황 ... 6
• 3) 연구개발의 필요성 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 107
• 1) 연구수행 결과 ... 107
• 2) 목표 달성 수준 (2단계 2년) ... 121
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 123
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 124
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 124
• 7. 기타 ... 127
• 1) 참고문헌 ... 127
• 2) 본 과제와 동일·유사내용을 전동 또는 연구하는 과학자 및 기술자(국내 3인, 국외 2인 내외) ... 127
• 끝페이지 ... 128