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[보고서 초록]
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 연구개발 과제의 개요 21
1.1. 과제개요 21
1.2. 연구개발의 목적 및 범위 21
1.3. 연구개발의 필요성 24
제2장 국내외 기술개발 현황 27
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 29
제3.I절 안전주입수 직접주입방식의 타당성평가 29
3.I.1. 목적 및 기대효과 29
3.I.2. 개선배경 및 현 설계 현황 30
3.I.3. 신 설계개념 세부내용 32
3.I.4. 신개념설계 주요 평가결과 요약 45
3.I.5. 향후 수행계획 및 활용계획 45
제3.II절 안전주입탱크 유량조절기 성능개선 및 N2 Gas 혼입방지 설계 46
3.II.1. 목적 및 기대효과 46
3.II.2. 개선배경 및 현 설계 현황 48
3.II.3. 신 설계개념 세부내용 53
3.II.4. 신개념설계 주요 평가결과 58
3.II.5. 향후 수행 내용 및 활용계획 72
제3.III절 원자로냉각재 확장압력경계 설계개념 대체 타당성 평가 73
3.III.1. 목적 및 기대효과 73
3.III.2. 개선배경 및 현 설계 현황 73
3.III.3. 신설계개념 세부내용 90
3.III.4. 신개념설계 주요 평가결과 94
제3.IV절 안전계통 최소우회유량 열교환기 대체설계 및 펌프 냉각방식 변경 적정성 평가 99
3.IV.1. 목적 및 기대효과 99
3.IV.2. 개선배경 및 현 설계 현황 100
3.IV.3. 신설계개념 세부내용 109
3.IV.4. 신개념설계 주요 평가결과 117
3.IV.5. 평가 결과 및 결론 134
제3.V절 피동형 원자로용기 외벽냉각 타당성 135
3.V.1. 목적 및 기대효과 135
3.V.2. 개선배경 및 현 설계 현황 135
3.V.3. 신설계개념 세부내용 140
3.V.4. 신 개념설계 주요 평가결과 162
제3.VI절 원자로용기 외벽냉각 향상방안 Gap Effect 예비평가 164
3.VI.1. 목적 및 기대효과 164
3.VI.2. 개선배경 및 현 설계 현황 166
3.VI.3. 세부 연구내용 및 RELAP5 입력모델 168
3.VI.4. 신설계개념 주요 평가결과 172
제4장 목표달성도 및 관련분야에의기여도 174
4.I. 연구개발 목표 및 달성도 174
4.II/4.I. 관련 분야에의 기여도 174
제5장 연구결과의 활용(할용) 계획 176
5.I. 안전주입수 직접주입방식의 타당성평가 176
5.II. 안전주입탱크 유량조절기 성능개선 및 N2 Gas 혼입방지 설계 176
5.III. 원자로냉각재 확장압력경계 설계개념 대체 타당성 평가 177
5.IV. 안전계통 최소우회유량 열교환기 대체설계 및 펌프 냉각방식 변경 적정성 평가 177
5.V. 피동형 원자로용기 외벽냉각 타당성 178
5.VI. 원자로용기 간극평가 178
제6장 참고문헌 180
표 3.II.1. 유량조절기 성능평가 실험 조건 및 주요 실험 결과 63
표 3.IV.1. 발전소별 정지냉각펌프 최소우회유랑배관 설계현황 102
표 3.IV.2. 펌프의 진동기 냉각방식에 따른 특성 비교 106
표 3.IV.3. 전동기 외함형식 분류 107
표 3.IV.4. 발전소별 전동기 냉각방식 설계현황 108
표 3.IV.5. 운전모드별 정지냉각열교환기 성능평가 결과 119
표 3.IV.6. 운전모드별 대수평균온도차 보정계수 및 유속 평가결과 120
표 3.IV.7. 쉘 측 유속증가에 따른 대수평균온도차 보정계수 및 유속 재평가 결과 121
표 3.IV.8. 최소우회유량 배관의 적절성 평가 125
표 3.IV.9. 전동기 열부하 평가 129
표 3.V.1. IRWST 설치 위치 변경 방안에 따른 문제점 검토 143
표 3.V.2. IRWST 설치 위치 및 증기발생기 격실 변경에 따른 문제점 검토 152
표 3.VI.1. 원자로용기 외벽과 단열체 사이 간극에서 형성되는 자연순환 유동량에 대한 RELAP5 해석결과 173
표 4.I.1. 연구항목별 연구 목표 및 달성도 175
그림 2.I.1. 신안전개념 타당성평가 및 NuTech-2015 APR+ 안전계통 최적화 연계관계 28
그림 3.I.1. APR1400 LBLOCA ECC Bypass (예) 31
그림 3.I.2. APR1400 LBLOCA Core Reheating (예) 31
그림 3.I.3. DVI Elevation 변경 검토안, (좌측)APR1400 Design, (가운데)Low DVI, (우측)Ap1000 DVI 위치 34
그림 3.I.4. Low-DVI 고도에 대한 APR1400 LBLOCA 피복재온도 34
그림 3.I.5. Low-DVI 고도에 대한 APR1400 LBLOCA 강수부 수위 35
그림 3.I.6. Low-DVI 고도에 대한 APR1400 DVI Llne Break 결과 35
그림 3.I.7. Low-DVI 및 Ap1000 Loop 재배치에 따른 APR1400 LBLOCA 36
그림 3.I.8. Low-DVI 및 AP1000 Loop 재배치에 따른 APR1400 DVI Line Break 시 피복재온도 36
그림 3.I.9. Low-DVI 및 AP1000 Loop 재배치에 따른 APR1400 DVI Line Break 수위 37
그림 3.I.10. LBLOCA시 DC 수위에 미치는 SIT-130% 증가효과 38
그림 3.I.11. LBLOCA시 DC 수위에 미치는 HPSI-110% 증가효과 38
그림 3.I.12. LBLOCA 피복재온도 DVI 대 CLI 성능평가 39
그림 3.I.13. LBLOCA 수위에 대한 DVI 대 CLI 성능평가 40
그림 3.I.14. DVI Nozzle 수평방사각 재배치안 41
그림 3.I.15. Hotleg 근접배치 DVI의 CFX해석 42
그림 3.I.16. DVI 수평각 Hotleg 재배치에 대한 물-공기 CFX Simulation 43
그림 3.I.17. DVI 수평각 Hotleg 재배치에 대한 물-증기 MIDAS-EBR 실험 43
그림 3.I.18. Dual Core Barrel 예 44
그림 3.II.1. 안전주입계통 비상노심냉각수 공급 역할 비교 47
그림 3.II.2. APR1400 안전주입탱크 및 피동유량조절기 구조 49
그림 3.II.3. 피동 유랑조절기 와류실내 유동 구조 50
그림 3.II.4. VAPER 실험장치 안전주입탱크의 비상노심냉각수 방출 특성 (예) 51
그림 3.II.5. VAPER 실험장치 안전주입탱크의 상부 공기 방출 특성 (예) 51
그림 3.II.6. VAPER 실험장치 안전주입탱크 및 주입수관 수위 거동 특성 (예) 52
그림 3.II.7. 제어구 변경 설계방안 55
그림 3.II.8. 공급구 변경 설계방안 56
그림 3.II.9. 와류 증진 Vane 설치 설계방안 57
그림 3.II.10. 소형 안전주입탱크 실험장치 사진 64
그림 3.II.11. 소형 안전주입탱크 와류실 내부 사진 65
그림 3.II.12. 제어구 변경 방안 성능평가 유랑조절기 설치과정 65
그림 3.II.13. Insert Plate 설계도 66
그림 3.II.14. 소형 안전주입탱크 실험장치 개략도 67
그림 3.II.15. 안전주입탱크 압력 거동 특성 68
그림 3.II.16. 안전주입탱크 및 주입수관 수위 거동 특성 변화 68
그림 3.II.17. 비상노심냉각수 방출 특성 변화 69
그림 3.II.18. 비상노심냉각수 방출유랑 비교 검증 69
그림 3.II.19. 유랑조절기 압력손실계수 특성 변화 70
그림 3.II.20. Coriolis 유량계 밀도 측정값 변화 특성 70
그림 3.II.21. Coriolis 유량계 압력 강하 변화 특성 71
그림 3.III.1. OPR1000 정지냉각계통 계통도 82
그림 3.III.2. APR14000 정지냉각계통 계통도 84
그림 3.III.3. 고리1호기 RHR 계통도 86
그림 3.III.4. 고리2호기 RHR 계통도 87
그림 3.III.5. 고리3,4호기 RHR 계통도 88
그림 3.III.6. 울진1,2호기 RHR 계통도 89
그림 3.III.7. 신설계개념 제 1안 적용 정지냉각계통 계통도 92
그림 3.III.8. 신설계개념 제 2안 적용 정지냉각계통 계통도 93
그림 3.IV.1. Ap1000 Normal RHR 계통도 103
그림 3.IV.2. EPR RHR 계통도 104
그림 3.IV.3. 독립적인 최소우회유량열교환기를 설치한 계통구성도 110
그림 3.IV.4. 정지냉각열교환기와 공유하는 계통구성도 111
그림 3.IV.5. 우회배관을 직접 흡입수원으로 연결하는 계통구성도 113
그림 3.IV.6. 원자로건물살수펌프 최소우회유량열교환기를 공유하는 계통구성도 115
그림 3.IV.7. 정지냉각열교환기 유동경로 및 노즐 위치 구조도 122
그림 3.IV.8. 정지냉각열교환기 운전모드 4,5,6에서의 온도 분포도 123
그림 3.IV.9. Performance Curve for Safety Injection Pump 130
그림 3.IV.10. Performance Curve for Safety Injection Pump Motor 131
그림 3.IV.11. Performance Curve for Shutdown Cooling Pump 132
그림 3.IV.12. Performance Curve for Shutdown Cooling Pump Motor 133
그림 3.V.1. APR1400 IVR-ERVC 개념도 138
그림 3.V.2. 정지냉각펌프 이용 능동 침수 방안 상세도(APR1400) 139
그림 3.V.3. IRWST 설치 위치 변경(1/3)[Ref. 3.V.5] 146
그림 3.V.4. IRWST 설치 위치 변경(2/3)[Ref. 3.V.5] 147
그림 3.V.5. IRWST 설치 위치 변경(3/3)[Ref. 3.V.5] 148
그림 3.V.6. IRWST 설치 위치 및 증기발생기 격실 변경(1/2) 155
그림 3.V.7. IRWST 설치 위치 및 증기발생기 격실 변경(2/2) 156
그림 3.V.8. 중수로 원자로건물 일반배치 개요도 160
그림 3.V.9. APR1400 원자로건물살수계통 배관 및 계장도 161
그림 3.VI.1. 원자로용기 외벽에서의 CHF에 대한 프랑스 CEA의 SULTAN 실험결과 165
그림 3.VI.2. APR1400의 원자로용기와 단열체 형상 167
그림 3.VI.3/3.VI.76. APR1400 중대사고시 각도에 따른 열속 분포 169
그림 3.VI.4. 원자로용기 외벽과 단열체 사이 간극에서 자연순환 유동량을 평가하기 위한 RELAP5 입력모델 170
그림 3.VI.5. 원자로용기 외벽과 단열체 사이 간극에서 형성되는 자연순환 유동랑에 대한 RELAP5 해석결과 172
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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