핵확산 저항성 핵연료주기공정, 트리튬을 활용하는 첨단산업 시설과 중수로형 원전 등의 국내 원자력 산업에서 다양한 화합물 형태로 발생하는 트리튬 폐기물을 처리하는 기술을 개발하기 위하여 국내외 트리튬 처리기술의 현황을 조사하였음. 트리튬 폐기물을 크게 기체상, 유기상, 수용액상으로 분류하였고, 이들을 각각 처리할 수 있는 기술을 분석하였음. 이러한 트리튬 폐기물의 처리기술 개발은 원자력 산업의 지속적인 발전을 위한 기술력 기반조성 및 국민의 방사성 폐기물에 대한 긍정적 이미지를 심어 주는데 필수적임.
국제원자력기구에서는 현재 적용되고 있는 보장조치(Safeguards) 방법을 보다 효과적이고 효율적으로 적용하기 위하여 1993년부터 'Program 93+2'라는 사업을 수행하고 있다. 이중 하나의 과제로 수행되고 있는 구역 보장조치는 기존의 보장조치 개념이 하나의 시설을 대상(Facility-Oriented Safeguards)으로 개발된 것과는 달리 동일한 범주의 핵물질을 취급하는 여러 개의 시설을 하나의 가상적인 구역(Fuel Cycle-Oriented Safeguards)으로 설정하여 보장조치를 적용하는 개념으로, 보다 강화된 사찰 활동에 의하여 보장조치 신뢰도를 향상시키면서 사찰 횟수 및 사찰량은 절감되고 있다. 우리나라는 한국원자력연구소의 중수로핵연료 가공시설과 월성 1호기를 천연우라늄 구역(Natural Uranium Zone)으로, 한국원전연료(주)의 경수로핵연료 가공시설과 국내의 모든 경수로를 저농축우라늄 구역(Low Enriched Uranium Zone)으로 설정하여 성공적으로 구역 보장조치를 적용하고 있다. 그러나 이러한 구역 보장조치의 적용에는 원자력산업 체제의 단순화와 같은 제약조건이 따른다. 앞으로 우리나라에서는 현재 적용되고 있는 구역 보장조치 방법이 보다 효율적으로 운영되고 시설 운영에 대한 방해를 최소화시키는 방안을 고려하여야 하며 이에 는 가공시설에서의 생산 및 수송 일정을 발전소 운영 및 사찰 일정과 적절히 조화시키는 방법, 가공시설에서 검증된 핵연료에 대하여 적절한 감시 및 봉인 장비를 적용하는 방법, 현재의 구역 이외의 시설 또는 핵물질에 새로운 구역을 설정, 적용하는 방안 등을 고려할 수 있다.
우리나라 원자력기술 수준은 정부와 원자력위원회의 적극적인 개발정책 제시와 관련기관들의 헌신적인 노력에 힘입어 영광 원전 3,4호기의 준공으로 95%를 상회하는 것으로 평가되고있다. 하지만 이는 상업용 원자력 발전소의 개발ㆍ이용 능력이며 비발전 분야를 포함하는 원자력 미래기술의 개발능력 수준은 아직 이에 못미치고 있다. 이러한 국내 원자력기술 개발ㆍ이용의 상황을 고려하여, 본 연구는 원자력기술 선진국이라 할 수 있는 일본, 독일 그리고 프랑스 등에서 수행한 과학기술 미래기술 평가 사례를 조사하고 여기에서 나타난 원자력 미래기술의 종류와 각 기술에 대한 예측, 평가 결과를 조사하고 국가별 평가 결과의 비교를 수행한다. 이 연구는 기존의 원자력기술에서 시야를 넓혀 과학기술의 범주에서 원자력 미래기술을 조명하고, 또한 원자력 선진국의 원자력 미래기술 평가를 통해 중대 전환기의 우리나라 원자력 개발ㆍ이용 발전방향의 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단 된다.
해외시장 진출이 가능한 국내 고유노형 개발을 목표로 지난 '07년 8월부터 APR+(Advanced Power Reactor Plus)기술개발 사업이 추진 중에 있다. 본 사업을 통하여 생산 되는 원전 설계 결과물들을 기존의 파일 기반 관리 시스템에서 진일보한 데이터 기반 관리시스템을 개발하여 관리하고자 한다. 본 시스템은 원자력 발전소 전 수명주기 동안 데이터 간의 유기적 연계 사용을 목표로 하고 국제표준을 사용하여 개방형 시스템으로 구축한다. 본 연구는 APR+ 설계정보관리시스템 구축을 위한 기반연구로써 국제표준 기술 및 원자력 발전 분야의 정보관리 사례 등을 분석하여 시스템 개발 방향을 전망하고자 한다.
지금까지 국내에서 설치되어 있는 원전 시뮬레이터용 노심 (Neutronics) 모델 프로그램은 주로 전산기 성능이 오늘날 비해 낮은 환경에서 실시간으로 노물리 계산을 위해 중성자 확산(Diffusion)현상을 미리 반영한 곡선을 사용하는 등 빠른 계산을 위해 많은 가정과 간략화가 있었다. 본 논문에서는 중성자 물리 계산을 2 Group 3-D로 계산이 가능한 최신의 노심코드(REMARK)를 이용하여, WH사가 공급한 900Mw의 3 Loop PWR인 영광 1호기 12주기를 기준으로 한 시뮬레이터의 노심모델 개발하기 위한 핵설계 전산체계인 APA(ALPHA-PHOENIX-ANC) 시스템의 출력으로부터 자동으로 REMAR 입력데이타를 생성하기 위한 GUI툴 개발과 개발된 노심모델의 자체 검증 및 원자력발전소 사고해석에 쓰이는 최적평가코드(RETRAN)를 기반으로 하는 최신 실시간 열수력 시뷸레이션(ARTS) 모델과 결합(Integration)되어 원자로 냉각재 펌프 1대 정지 및 터빈정지 시험등 과도시험한 결과를 기술하였으며 개발된 노심 모델은 원자력 교육원 2호기 시뮤레이터에 적용될 예정이다.
본 연구는 윈자력발전소 원자로 냉각재 계통의 가압기 밀림배관내에서 서로 다른 온도의 유체가 밀도차에 의해 분리된 채 존재하는 열성층의 온도를 감시할 수 있는 시스템을 개발한다. 개발된 온도 감시 시스템은 국내원자력발전소 중 가장 오래된 고리원자력발전소 1호기의 수명연장과 관련하여 가압기 밀림배관의 열성층 온도를 측정하므로써 열성층화에 따른 배관의 건정성 여부를 평가하는데 사용한다.
This paper investigates different QA standards such as KEPIC QAP, KEPIC END 1200, ISO/1EC 17025 etc. and as a result defines QA elements for Nuclear Power Plant equipment qualification(EQ) in Korea. This paper also proposes a practical QA certification system appropriate for an Integrated Organization for EQ which is being planned to be established in Korea. Since the level of the Korean EQ technology is comparatively low, the Korean manufacturers of the Nuclear Power Plant(NPP) equipment have usually used overseas EQ services. The EQ related organizations in Korea are making efforts to construct the integrated EQ system. In connection with this, it is required that the QA elements and QA certification system suitable for EQ in Korea be developed.
현재 국내 원자력 발전소내의 노후화된 GCB 차단기를 VCB로 교체할 경우, 관련한 기술적 규정들이 확립되지 않아, 이에 대한 기술적 평가가 요구되었다. 본 연구에서는 원자력 발전소 주요 전동기의 기동 및 차단시에 발생하는 개폐서지를 측정하여 발생된 서지의 크기를 분석하고 EMTP 시뮬레이션 방법을 통하여 교체 시 기술 기준을 제안하고 적정성을 검증하였다.
최근 국내 대부분의 원자력 발전소 2차 계통 중 복수 탈염설비의 운전 시 pH를 제어하기 위해 에탄올아민(Ethanolamine, ETA)를 사용하고 있으나 ETA를 적용한 후 발생하는 폐수에 의한 방류수의 화학적 산소요구량(COD) 및 총 질소(TN)의 증가는 심각한 환경적인 문제를 발생 시킨다. ETA가 강이나 하천과 같은 수계로 유입되면 자연적으로 생분해되기 힘들고, 분해부산물이 증가되어 수질을 악화시킬 수도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 폐경석, 제강슬래그, 저회를 혼합하여 제올라이트화(zeolitization)과정을 통해 새로운 형태의 저비용, 고효율의 ETA 처리용 복합흡착제를 제조하였다. 최적의 흡착 및 이온교환능력을 갖는 복합흡착제는 폐경석, 제강슬래그 및 저회의 혼합조성비를 Mixture Analysis 통계법을 통해 도출하였다.
기존의 발전소 피로수명 평가 프로그램들은 On-Line Fatigue Analysis애 중점을 두고 개발되어 운전 초기부터 Transient모니터링 프로그램이 설치되는 시점까지의 Transient 데이터가 확보되지 않은 오래된 발전소의 경우 전 수명기간 동안의 피로수명 계산에 어려움이 많다. 따라서 본 연구에서는 특별한 경우를 제외하고는 Off-Line 계산을 하는 것이 경제적이고 피로수명 평가에 문제가 되지 않는다고 판단하여 Transient 모니터링을 용해 Transient 종류를 파악하고 이를 데이터베이스화 한뒤 충분한 시간을 가지고 Transient 이력 과 응력데이타를 조합하여 CUF를 계산하는 등 프로그램 기능의 모듈화를 시도하여 필요한 기능을 지속적으로 보완 개발해 나갈 수 있도록 하였다. 본 Software는 국내 원전이 Transient Counting이나 피로분석의 전산화와 관련한 경험이 부족하고 또 외국 프로그램을 도입하여 사용하기에는 과거 데이터가 부족하여 활용에 어려움이 많을 것을 고려하여 기존의 수작업에 의한 Fatigue Evaluation 의 불편함을 보완하고 On-Line Analysis의 필요성과 Off-Line Analysis외 경제성을 적절히 조합하여 현재 발전소 환경에서 가장 적절히 사용할 수 있도록 개발 을 추진하였고 향후 필요한 기능은 지속적으로 보완함으로써 발전소 수명관리에 유용하게 사용될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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