I. 제목
안전등급 기기 및 2차계통 설비의 기기건전성 현안 규제검증 기술 개발
II. 연구개발의 목적 및 필요성
본 연구의 목적은 최근 원전 현안 문제로 제기되고 있는 가압열충격(Pressurized Thermal Shock, PTS 요건 변경, 비상노심냉각계통(Emergency Core Cooling System, ECCS) 요건 개정, 출력 증강(Power Uprate) 및 파단전누설(Leak Before Break, LBB) 인허가, 위험도정보 가동중검사(Risk Informed In-Service Inspection, RI-ISI) 인허가 문제 등을 해결하기 위한 규제기술을 개발하는데 있다.
또한 2012년 11월까지인 월성 1호기 수명과 관련하여 월성 1호기 계속운전 현안 문제의 해결을 위한 규제기술을 해결하고, 원전 2차계통 건전성 확보를 위한 2차계통 설비(배관, 터빈, 복수기 등)의 건전성 평가기술을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다.
이러한 연구 목표의 달성을 위하여 본 연구는 다음 4가지 세부 연구 목표를 가지고 있다. (1) PTS 및 ECCS 규제요건 변경 규제검증기술 개발, (2) 기기건전성 관련 현행 인허가 현안 해결, (3) 월성 1호기 계속운전 평가기술 개발, (4) 2차계통 건전성 평가방법 및 평가지침 개발
III. 연구개발의 내용 및 범위
본 연구개발의 내용 및 범위는 4개 연구목표에 대해 각각 다음과 같다.
(1) PTS 및 ECCS 규제요건 변경 규제검증기술 개발
[1-1] PTS 규제요건 변경 규제검증기술 개발
[1-2] ECCS 규제요건 변경 규제검증기술 개발
(2) 기기건전성 관련 현행 인허가 현안 해결
[2-1] LBB 평가방법 개발 및 누설감지계통 신뢰도 평가
[2-2] RI-IST 평가 방법 개발 및 울진 4호기 시범적용 검증
[2-3] 배관손상 분석, 새로운 ISI 전략 및 소켓용접부 건전성 평가
[2-4] 증기발생기 세관 다중결함 평가방법 개발
[2-5] 원전 기기건전성 평가지침 개발 및 규제관리시스템(RIMS) 구축
(3) 월성 1호기 계속운전 평가기술 개발
[3-1] 월성 1호기 환경피로 규제지침 및 평가지침 개발
[3-2] 월성 1호기 Plant Specific TLAA 및 AMP 평가기술 개발
(4) 2차계통 건전성 평가방법 및 평가지침 개발
[4-1] 2차계통 Class 2,3 결함해석 및 탄소강배관 감육/결함 검증코드 및 규제 지침 개발
[4-2] 터빈 및 복수기 결함 평가 규제검증코드 및 규제지침 개발
[4-3] 2차계통 설비에 대한 손상 및 운전조건 데이터베이스 구축
IV. 연구개발결과
본 연구개발 결과는 세부 연구목표별로 다음과 같다.
PTS 규제요건 변경 규제검증기술 개발과 관련하여, 원자로 확률론적 건전성 평가 코드(R-PIE Code)를 개발하고 검증하였으며, 국내 전 원전에 대한 원자로파단 확률 및 기준온도를 평가하였고, 국내 PTS Rule 고시 개정안을 개발하였다.
ECCS 규제요건 변경 규제검증기술 개발과 관련하여 배관 확률론적 건전성 평가코드(P-PIE Code)를 개발하고 및 검증하였으며, 국내 전 원전에 대한 RCS 배관파단확률을 평가하였고, 국내 ECCS Rule 고시개정안을 개발하였다.
LBB 평가방법 개발 및 누설감지계통 신뢰도 평가와 관련하여 이종금속용접부 PWSCC의 영향을 고려한 LBB 평가방법 및 평가코드(LBB-ESP Code)를 개발하였고, 소량누설 감지를 위한 누설감지계통 신뢰도를 평가하였으며, 대규모 Power Uprating시 LBB 하중평가 규제지침을 개발하였다.
RI-ISI 평가 방법 개발 및 울진 4호기 시범적용 검증과 관련하여 RI-ISI 평가를 위한 확률론적 배관 건전성 규제검증코드(P-PIERI-ISI Code)를 개발하였으며, 울진4호기 RI-ISI 시범적용 검증을 수행하고 Plant Specific 심사항목 평가지침을 개발하였다.
OPDE DB를 사용한 배관손상을 분석하였으며, 운전경험을 반영한 새로운 ISI 전략을 구축하였고, 소켓용접부에 대한 건전성을 평가하였다. 또한 증기발생기 세관다중결함 평가방법을 개발하였으며, 원전 기기건전성 평가지침을 개발하고, 원전 기기건전성 규제관리시스템(RIMS)을 구축하였다.
월성 1호기 계속운전 평가기술 개발과 관련하여 월성 1호기 환경피로 규제지침 및 평가지침을 개발하였으며, 월성 1호기 Plant-Specific TLAA 및 AMP 평가기술을 개발하였다.
2차계통 Class 2,3 결함에 대한 해석을 수행하였으며, 탄소강배관 감육/결함 평가규제검증코드 (NSS-IES Code)를 개발하고 관련 규제지침도 개발하였다. 터빈 및 복수기 결함 평가 규제검증코드(TBIES Code, CTIES Code)를 개발하고 관련 규제지침도 개발하였으며, 2차계통 설비에 대한 손상 및 운전조건 데이터베이스를 8개 호기의 18,452개 component에 대해 구축하였다.
V. 연구개발결과의 활용계획
본 연구결과는 (1) 신고리 1,2호기, 신월성 1,2호기 파단전누설 평가, (2) 고리 1호기 주기적안전성평가(PSR) 인허가, (3) 표준원전 확률론적안전성평가시 초기발생빈도 분석, (4) 강화 가동중검사의 근거 자료, (5) 가동원전 및 건설중 원전 소켓용접부 검사 강화에 활용, (6) 가동원전 열피로/열성층 현안 문제 해결 등에 활용하였다. 또한 본 연구 결과는 (1) 국내 PTS 및 ECCS 관련 요건(원자력법 시행령 및 교과부고시) 개정의 기술적 근거, (2) CANDU형 원전의 환경피로에 대한 연구결과와 Plant Specific TLAA/AMP에 대한 월성 1호기 계속운전 인허가, (3) 전 원전의 2차계통 검사 결과 평가 및 관리에 활용될 예정이다.