[표지]
목차
원자력수소 핵심기술개발
제출문 2
보고서 요약서 4
요약문 6
SUMMARY 12
Contents 19
목차 21
제1장 연구개발과제의 개요 32
제1절 연구개발의 배경 및 목적 32
1. 연구개발 배경 및 필요성 32
2. 연구목적 33
제2절 연구개발의 내용 34
1. 개선 SI장치 동특성 해석 및 안전성 분석 34
2. 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가 35
제3절 연구 추진체계 및 전략 36
1. 개선 SI장치 동특성 해석 및 안전성 분석 36
2. 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가 36
3. 원자력수소생산 연계연구 종합 37
제2장 국내외 기술개발 현황 42
제1절 개선 SI장치 동특성 해석 및 안전성 분석 42
제2절 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가 46
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 50
제1절 개선 SI장치 동특성 해석 및 안전성 분석 50
1. 서론 50
2. 헬륨루프기반 SI공정용 황산용액 다단증류탑 시동특성 및 운전안전성 분석 55
3. 헬륨루프기반 SI공정용 요오드산용액 다단증류탑 시동특성 및 운전안전성 분석 75
4. 헬륨루프기반 SI공정용 황산 및 요오드산 열분해장치 운전특성 및 안전성 분석 87
5. 결론 및 건의사항 113
제2절 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가 116
1. 원자력수소생산시스템 데이터베이스 구축 116
2. 경제성 분석 및 평가 128
3. 파급효과 분석 161
제3절 원자력수소생산 연계연구 종합 169
1. 연구개발 품질보증 계획서/절차서 관리 169
2. 국제공동 연구 190
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 204
제1절 연구개발 목표 달성도 204
제2절 대외 기여도 206
제5장 연구개발결과의 활용계획 210
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 214
제7장 참고문헌 220
서지정보양식(BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET) 223
원자력수소생산 연계기술개발 1단계 연구보고서(2012~2014)
제출문(내용없음) 226
보고서요약서(내용없음) 226
요약문(내용없음) 226
영문 요약문(내용없음) 226
목차 226
제1장 연구개발과제의 개요 236
제1절 연구개발의 배경 및 목적 236
1. 연구개발 배경 및 필요성 236
2. 연구 목적 237
제2절 연구개발의 내용 238
1. SI 수소생산공정 동특성해석 238
2. KAERI-DySCo 이용 파일럿규모 SI시험시설 DB구축 238
제3절 연구 추진체계 및 전략 239
1. SI 수소생산공정 동특성해서 및 파일럿규모 SI시험시설 DB구축 239
2. 원자력수소생산 연계연구 종합 239
제2장 국내외 기술개발 현황 241
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 246
제1절 SI 수소생산공정 동특성해석 246
1. 서론 246
2. 50L/h규모 황산증류탑 및 열분해장치 시동특성 해석 247
3. 50L/h규모 요오드산용액 다단증류탑 및 열분해장치 시동특성 해석 259
4. 결론 및 건의사항 285
제2절 KAERI-DySCo 이용 파일럿규모 SI시험시설 DB구축 286
1. 서론 286
2. 파일럿 시험시설의 목적과 계통설명 287
3. 파일럿 시험시설의 기능/설계/운전 요건 289
4. 파일럿규모 통합공정의 물질 및 에너지 수지 298
5. 파일럿 시험시설 주요창치 사이징 301
6. 파일럿 시험시설 배치도 310
7. 파일럿 시험시설 헬륨/SI공정 연계계통 설정 313
8. 파일럿 시험시설 헬륨/SI공정 연계계통의 열교란 특성 및 대응방안 314
9. 결론 및 건의사항 329
제3절 원자력수소생산시스템 경제성분석 및 평가 331
1. 수소생산공정 설비비 데이터베이스 구축 331
2. 경제성 분석 및 평가 352
3. 수소생산단가 계산 자료 364
4. 수소생산단가 계산 가정 364
5. 국내 수준 대비 수소 단가 산정 367
6. 해외 HTGR 비용 모형 전산화 384
7. 수소생간 단가 산정 비교 387
8. Pilot Plant 규모 예상 설비비 390
제4절 원자력수소생산 연계연구 종합 394
1. 연구개발 품질관리 394
2. 국제공동연구 403
제4장 목표달성 및 관련분야에의 기여도 409
제1절 연구개발 목표 달성도 409
제2절 대외 기여도 412
제5장 연구개발결과의 활용계획 413
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 415
제7장 참고문헌 419
원자력수소 핵심기술개발 23
표 2.1.1. HTTR-SI 계통 핵심 사양 45
표 2.1.2. HTTR-SI 계통 안전운정 평가기준 45
표 2.1.3. HTTR-SI 계통 정격운전 경계조건 46
표 3.1.1. 수소생산규모별 황산용액 다단 증류탑의 운전조건 60
표 3.1.2. 수소생산규모별 요오드산용액 다단 증류탑의 운전조건 78
표 3.1.3. 헬륨 및 황산 입력조건 87
표 3.1.4. 1, 3, 5 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치 사양 88
표 3.1.5. 헬륨 및 요오드산 입력조건 101
표 3.1.6. 1, 3, 5 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치 사양 102
표 3.2.1. 원자력수소생산시스템 건설사업비 117
표 3.2.2. 핵연료 비용 117
표 3.2.3. 운전유지비 117
표 3.2.4. 초기운영비 118
표 3.2.5. 원자력수소생산시스템(2,400 MWth급) 건설사업비 119
표 3.2.6. 원자력수소생산시스템(2,400 MWth급) 기타 비용 120
표 3.2.7. 일본 GTHTR 300 Design Parameters 121
표 3.2.8. GTHR 300 Construction Cost 122
표 3.2.9. GTHR 300 Capital Cost 122
표 3.2.10. GTHR 300 Operations Cost 123
표 3.2.11. GTHR 300 Fuel Cycle Cost 123
표 3.2.12. GTHR 300 Power Generation Cost 123
표 3.2.13. 수소 병용 생산 목적용 고온가스로의(GTHTR300C)의 Design Parameters 124
표 3.2.14. 원자력수소생산시스템(GTHTR300C+ IS)의 생산비용 125
표 3.2.15. HTR -10으| 주요 제원 125
표 3.2.16. HTR-PM Plant Design Parameters 126
표 3.2.17. 중국 HTR-PM 플랜트비용(Construction Cost : $2000/ kWe) 126
표 3.2.18. 중국 HTR-PM 기타 비용 127
표 3.2.19. 중국 원자력수소생산시스템(HTR-PM-IS) Plant Parameters 127
표 3.2.20. 중국 원자력수소생산시스템(HTR-PM-IS) 구축비용 128
표 3.2.21. 원자력수소생산시스템개요 133
표 3.2.22. G4-ECONS 프로그램의 입력자료 133
표 3.2.23. 원자력수소생산시스템(4 VHTR + 4 SI)에 대한 에너지 생산 단가 134
표 3.2.24. 원자력수소생산시스템(4 VHTR + 4 SI)에 대한 수소생산 단가 134
표 3.2.25. 고온가스로 에너지 생산단가 구성 135
표 3.2.26. 수소생산단가 구성 136
표 3.2.27. 에너지생산단가에 미치는 주요인자의 민감도분석 137
표 3.2.28. 수소생산단가에 미치는 주요인자의 민감도분석 140
표 3.2.29. 중요도 분석결과 143
표 3.2.30. HEEP 프로그램 벤치마킹을 위한 IAEA 제공 5가지 케이스 144
표 3.2.31. IAEA 제공 케이스 2의 HEEP 프로그램 입력자료 145
표 3.2.32. IAEA 제공 케이스 1의 HEEP 프로그램 출력결과 145
표 3.2.33. IAEA 제공 케이스 2의 HEEP 프로그램 입력자료 146
표 3.2.34. IAEA 제공 케이스 2의 HEEP 프로그램 출력결과 146
표 3.2.35. IAEA 제공 케이스 3의 HEEP 프로그램 입력자료 147
표 3.2.36. IAEA 제공 케이스 3의 HEEP 프로그램 출력결과 147
표 3.2.37. IAEA 제공 케이스 4의 HEEP 프로그램 입력자료 148
표 3.2.38. IAEA 제공 케이스 4의 HEEP 프로그램 출력결과 148
표 3.2.39. IAEA 제공 케이스 5의 HEEP 프로그램 입력자료 149
표 3.2.40. IAEA 제공 케이스 5의 HEEP 프로그램 출력결과 149
표 3.2.41. IAEA 제공 케이스에 대한 수소생산단가 149
표 3.2.42. IAEA 제공 케이스에 대한 수소생산단가 구성인자의 기여도 150
표 3.2.43. IAEA 제공 케이스 1의 G4-ECONS 프로그램 입력자료 152
표 3.2.44. IAEA 제공 케이스 2의 G4-ECONS 프로그램 입력자료 153
표 3.2.45. IAEA 제공 케이스 3의 G4-ECONS 프로그램 입력자료 154
표 3.2.46. IAEA 제공 케이스 4의 G4-ECONS 프로그램 입력자료 154
표 3.2.47. IAEA 제공 케이스 5의 G4-ECONS 프로그램 입력자료 155
표 3.2.48. 일본 케이스(GTHTR310+IS)의 G4-ECONS 프로그램 입력자료 156
표 3.2.49. 중국 케이스(HTR-PM+IS)의 G4-ECONS 프로그램 입력자료 158
표 3.2.50. 독일케이스(HTR+SR)에 대한 G4-ECONS 프로그램입력자료 159
표 3.2.51. IAEA 제공 케이스에 대한 HEEP 프로그램 벤치마킹 결과 160
표 3.2.52. 일본, 중국 및 독일 케이스에 대한 HEEP 프로그램 벤치마킹 결과 160
표 3.2.53. 원자력수소생산시스템(2400MWt기준) 건설비 163
표 3.2.54. 년도별 유발계수(전력, 가스 및 증기분야) 164
표 3.2.55. 생산 유발 효과 분산 분석표 164
표 3.2.56. 산업 연관 계수 기대값 166
표 3.2.57. 연차별 기대 효과 167
표 3.3.1. 원자력수소 핵심기술개발 과제 문서번호 부여체계 170
표 3.3.2. 서류의 작성, 검토, 승인 책임사항 및 배부 171
표 3.3.3. 사업관리절차서 비교평가 172
표 3.3.4. 품질보증 사업관리절차서 173
표 3.3.5. 2015년 품질보증감사 보고서 176
표 3.3.6. 2016년 품질보증감사 보고서 177
표 3.3.7. 년도별 작성 설계문서 목록 179
표 3.3.8. 기술개발 단계별 품질 보증 요건 189
표 3.3.9. 한일 원자력수소 정보교환회의 이력 193
표 3.3.10. 제 7차 한일정보교환회의 참석자 명단 194
원자력수소생산 연계기술개발 1단계 연구보고서(2012~2014) 230
2.1.1. HTTR-SI 계통 핵심 사양 244
2.1.2. HTTR-SI 계통 안전운전 평가기준 244
2.1.3. HTTR-SI 계통 정격운전 경계조건 245
3.1.1. KIST 운전조건과 KAERI-DySCo 모사조건의 상호비교 252
3.1.2. H₂O-HI 2성분계의 NRTL 모델 상수 262
3.1.4. H₂O-HI-I₂ 3성분계 NRTL 모델 상수(T>150℃) 263
3.1.5. KIER 운전조건과 KAERI-DySCo 모사조건의 상호비교 269
3.1.6. KIER 설계조건과 KAERI-DySCo 모사결과의 상호비교 269
3.2.1. SI공정-Section 1 물질수지 300
3.2.2. SI공정-Section 2 물질수지 300
3.2.3. SI공정-Section 3 물질수지 301
3.2.4. SI공정 소요장치 별 열에너지 및 전기에너지 요구량 301
3.2.5. 파일럿 플랜트 시험장치 운전 및 외관 정보 311
3.2.6. SI공정 연계장치들의 운전경우별 헬륨순환 경호 316
3.2.7. 항온조 설계개념과 운전 정보 329
3.2.8. 헬륨 냉각코일 열전달 면적과 길이 329
3.3.1. 핵 열 공급 계통 비용 332
3.3.2. 열 전달 계통 비용 333
3.3.3. 수소생산 계통 비용 333
3.3.4. 전력 변환 계통 비용 334
3.3.5. 보조 계통 비용 335
3.3.6. 4-모듈 수소생산시스템 설비비 335
3.3.7. 사업자 비용 336
3.3.8. 원자력 수소 플랜트 건설비 336
3.3.9. 핵 연료 비용 337
3.3.10. 운영비 338
3.3.11. 초기 운영비 339
3.3.12. 원자력수소생산시스템(2,400MWth급) 건설공사비 340
3.3.13. 원자력수소생산시스템(2,400MWth급) 기타 비용 342
3.3.14. 일본 GTHTR300 Plant Design Parameters 343
3.3.15. GTHTR300 Construction Cost 345
3.3.16. GTHTR300 Capital Cost(US$/kWh) 346
3.3.17. GTHTR300 Operations Cost(US$/kWh) 346
3.3.18. GTHTR300 Fuel Cycle Cost(US$/kWh) 346
3.3.19. GTHTR300 Power Generation Cost(US$/kWh) 347
3.3.20. 수소 병용 생산 목적용 고온가스로의 (GTHTR300C)의 Design Parameters 348
3.3.21. 원자력수소생산시스템(GTHTR300C + IS)의 생산비용 348
3.3.22. HTR-10의 주요 제원 349
3.3.23. HTR-PM Plant Design Parameters 350
3.3.24. 중국 HTR-PM 플랜트비용 351
3.3.25. 중국 HTR-PM 기타 비용 351
3.3.26. 중국 원자력수소생산시스템(HTR-PM-IS) Plant Parameters 352
3.3.27. 중국 원자력수소생산시스템(HTR-PM-IS) 구축비용 352
3.3.28. 원자력수소생산공장개요 356
3.3.29. G4-ECONS 프로그램의 입력자료 357
3.3.30. 원자력수소생산시스템(4VHTR + 4IS)에 대한 에너지 생산 단가 357
3.3.31. 원자력수소생산시스템(4VHTR + 4IS)에 대한 수소생산 단가 358
3.3.32. 고온가스로 에너지 생산단가 구정 358
3.3.33. 수소생산단가 구성 359
3.3.34. 수소공장 총건설비에 대한 민감도 분석 361
3.3.35. 전력요금에 대한 민감도 분석 361
3.3.36. 할인율에 대한 민감도 분석 362
3.3.37. 전기단가에 영향을 미치는 인자의 민감도 362
3.3.38. 수소생산 단가에 영향을 미치는 인자의 민감도 363
3.3.39. 건설 또는 확정된 고온가스로 364
3.3.40. 초고온가스로 관련 프로젝트 364
3.3.41. 생산자 물가지수 365
3.3.42. 년도별 화공플랜트 비용 색인(CEPCI) 366
3.3.43. 수소 단위 변환 기준 367
3.3.44. 핵 열 공급 시스템 비용 추산 368
3.3.45. 열전달 계통 비용 추산 369
3.3.46. 수소생산계통 비용 추산 370
3.3.47. 보조계통비용 추산 370
3.3.48. 인허가 비용 요약($10^6, 2009년 기준) 371
3.3.49. 건설부분 요율 372
3.3.50. 건설공사 비용 373
3.3.51. 예상 운영 인원(INL) 374
3.3.52. 간접비 요약 381
3.3.53. 원자력 형태별 평균 해체 비용과 표준편차 382
3.3.54. 연간 운영유지비 383
3.3.55. 비용 요약표 386
3.3.56. 입력변수별 수소생산단가 산정결과 388
3.3.57. Section1 분제 반응 Pilot Plant 예상 설비비 390
3.3.58. Section2 황산 분해 반응 Pilot Plant 예상 설비비 391
3.3.59. Section3 HI 분해 반응 Pilot Plant부분 예상 설비비 391
3.3.60. Section1 분젠반응 Pilot Plant 예상 설비비을 이용한 비용 검토 392
3.4.1. 원자력수소생산기술개발 품질보증계획서 394
3.4.2. 원자력수소생산기술개발 품질보증절차서 395
3.4.3. 품질보증감사 보고서 401
3.4.4. 품질보증 시정조치보고서 402
3.4.5. 원자력수소 워크샵 407
원자력수소 핵심기술개발 36
그림 1.3.1. 수소생산공정 해석모델 개발 체계 36
그림 2.1.1. HTTR-SMR 수소생산공정 연계 계통도 42
그림 2.1.2. HTTR-SI 수소생공정 연계 계통도 43
그림 2.1.3. HTTR-SI 공정 연계계통 모델 44
그림 2.1.4. SI 공정 운전정지 특성평가 결과 44
그림 3.1.1. SI 사이클 물질흐름 계통도 51
그림 3.1.2. 50 NL/h 수소생산규모 SI 공정 통합공정 시험시설 55
그림 3.1.3. 50 NL/h 수소생산규모 SI 공정 통합공정 시험시설 운전 상황과 결과 55
그림 3.1.4. 다공 판 내재형 다단 증류탑과 범람곡선 56
그림 3.1.5. 기-액 반응기와 범람 곡선 57
그림 3.1.6. 증류탑의 환류비와 비용 상호관계 58
그림 3.1.7. 황산용액 다단 증류탑 개념도 59
그림 3.1.8. SiC 열교환기 60
그림 3.1.9. N단의 황산용액 다단증류탑 시그널 흐름도 64
그림 3.1.10. 탑 상/하부 생성물과 정상상태 도달시간에 미치는 재비기 열... 66
그림 3.1.11. 탑 하부 생성물과 정상상태 도달시간에 미치는 재비기... 67
그림 3.1.12. 탑 하부 생성물과 정상상태 도달시간에 미치는 묽은 황산용액... 68
그림 3.1.13. 탑 하부 생성물과 정상상태 도달시간에 미치는 응축기 운전온도의... 70
그림 3.1.14. 탑 하부 생성물과 정상상태 도달시간에 미치는 응축수 순환비의... 71
그림 3.1.15. 탑 상/하부 생성물과 정상상태 도달시간에 미치는 용액주입 온도... 72
그림 3.1.16. 다단 증류탑 안전운전을 위한 증류탑 규모별 재비기 열... 73
그림 3.1.17. 다단 증류탑 안전운전을 위한 증류탑 규모별 재비기... 74
그림 3.1.18. 다단 증류탑 최적 운전 체류량 및 재비기 열 부하 75
그림 3.1.19. 다단 증류탑 운전 최적 조건에서 수소생산 규모별 정상상태... 75
그림 3.1.20. 요오드산용액 다단 증류탑 개략도 77
그림 3.1.21. 재비기 운전온도와 정상상태 도달시간에 미치는 재비기... 79
그림 3.1.22. 탑 상부 배출기체의 조성에 미치는 재비기 열 부하의... 79
그림 3.1.23. 재비기 운전온도와 정상상태 도달시간에 미치는... 81
그림 3.1.24. 탑 상부 배출기체의 조성에 미치는 재비기... 81
그림 3.1.25. 재비기 운전온도와 정상상태 도달시간에 미치는... 82
그림 3.1.26. 탑 상부 배출기체의 조성에 미치는 부분응축기 냉각부하 영향 83
그림 3.1.27. 탑 상부 배출기체 유량과 조성에 미치는 주입용액 온도의 영향 84
그림 3.1.28. 재비기 운전온도와 정상상태 도달시간에 미치는 주입용액... 84
그림 3.1.29. 요오드산용액 다단 증류탑의 안전운전을 위한... 85
그림 3.1.30. 요오드산 다단 증류탑 안전운전을 위한... 87
그림 3.1.31. 1, 3, 5 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치 내부 셀 구조 및 튜브 배치도 88
그림 3.1.32. 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치 개략도 89
그림 3.1.33. 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치 3차원... 90
그림 3.1.34. 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치의 헬륨속도... 91
그림 3.1.35. 3 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치의 헬륨속도 분포도 92
그림 3.1.36. 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치의... 93
그림 3.1.37. 반응열을 고려하지 않은 경우의 1 N㎥·H₂/h수소생산규모 황산... 94
그림 3.1.38. 반응열을 고려한 경우의 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치... 94
그림 3.1.39. 3 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치의 온도 분포도... 96
그림 3.1.40. 반응열을 고려하지 않은 경우의 3 N㎥·H₂/h수소생산규모 황산 열분해장치... 97
그림 3.1.41. 반응열을 고려한 경우의 3 N㎥·H₂/h 수소생산규모 황산 열분해장치 개별 SiC... 97
그림 3.1.42. 황산 열분해과정의 SiC 튜브 내 공정유체 거동모형 98
그림 3.1.43. 반응온도별 황산 및 삼산화황 열분해 평형 전환율 99
그림 3.1.44. 1 N㎥·H₂/h 수소생산 규모 황산 열분해반응기의 SiC 튜브별... 100
그림 3.1.45. 3 N㎥·H₂/h 수소생산 규모 황산 열분해반응기의 SiC 튜브별... 100
그림 3.1.46. 1, 3, 5 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치 내부 셀 구조 및... 102
그림 3.1.47. 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치 개략도 103
그림 3.1.48. 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치 3차원 모델링 104
그림 3.1.49. 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치의... 104
그림 3.1.50. 3 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치의 헬륨속도... 105
그림 3.1.51. 요오드산 열분해장치 내 개별 튜브로 흐르는 HI/H₂O 혼합기체 유량 %분율... 105
그림 3.1.52. 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치의 온도 분포도... 106
그림 3.1.53. 반응열을 고려하지 않은 경우의 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산... 107
그림 3.1.54. 반응열을 고려한 경우의 1 N㎥·H₂/h수소생산규모 요오드산... 107
그림 3.1.55. 3 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치의 온도... 108
그림 3.1.56. 반응열을 고려하지 않은 경우의 1 N㎥·H₂/h 수소생산규모 요오드산 열분해장치 개별... 109
그림 3.1.57. 반응열을 고려한 경우의 1 N㎥·H₂/h수소생산규모 요오드산 열분해장치... 110
그림 3.1.58. 요오드산 열분해과정의 Hastelloy... 111
그림 3.1.59. 반응온도별 요오드산 열분해 평형 전환율 111
그림 3.1.60. 1 N㎥·H₂/h 수소생산 규모 요오드산 열분해반응기의 Hastelloy HC 276 튜브별... 112
그림 3.1.61. 3 N㎥·H₂/h 수소생산 규모 요오드산 열분해반응기의 Hastelloy... 113
그림 3.2.1. 원자력수소생산 시스템 (GTHTR 300C + IS) 124
그림 3.2.2. GEN 4-ECONS 프로그램의 개괄도 129
그림 3.2.3. 초고온가스원자로 열원 SI 열화학 공정을 이용한 원자력수소생산시스템 132
그림 3.2.4. 고온가스로 에너지 생산단가 구성 비율 135
그림 3.2.5. 수소 생산단가 구성 비율 136
그림 3.2.6. 변수변동에 따른 에너지생산단가 138
그림 3.2.7. 건설기간 변동에 따른 에너지생산단가 138
그림 3.2.8. 이용율 변동에 따른 에너지생산단가 139
그림 3.2.9. 할인율 변동에 따른 에너지생산단가 139
그림 3.2.10. 변수변동에 따른 수소생산단가 141
그림 3.2.11. 건설기간 변동에 따른 수소생산단가 141
그림 3.2.12. 이용율 변동에 따른 수소생산단가 141
그림 3.2.13. 할인율 변동에 따른 수소생산단가 142
그림 3.2.14. IAEA 제공 5가지 케이스에 대한 수소생산단가 151
그림 3.2.15. 수소생산단가 구성요소가 수소생산단가에서 차지하는 비중 152
그림 3.2.16. 일본 케이스(GTHTR310+IS)의 HEEP 프로그램 입력자료 및 출력결과 156
그림 3.2.17. 중국 케이스(HTR-PM+IS)의 HEEP 프로그램 입력자료 및 출력결과 157
그림 3.2.18. 독일 케이스(HTR+SR)의 HEEP 프로그램 입력자료 및 출력결과 159
그림 3.2.19. 생산의 파급 과정 162
그림 3.2.20. 생산 유발 효과 시계열 함수 165
그림 3.2.21. 취업 유발 효과 시계열 함수 165
그림 3.2.22. 부가가치 유발 효과 시계열 함수 166
그림 3.3.1. 세부 과제별 년도 저장 폴더 확장 178
그림 3.3.2. 문서 검색 기능 확장 178
그림 3.3.3. 보안 통제 관리 확장 178
그림 3.3.4. 년도별 설계문서 발행수 179
그림 3.3.5. 기술개발 사이클 188
그림 3.3.6. 한일정보교환회의 MOU 197
원자력수소생산 연계기술개발 1단계 연구보고서(2012~2014) 234
그림 1.3.1. 수소생산공정 해석모델 개발 체계 239
그림 2.1.1. HTTR-SMR 수소생산공정 연계 계통도 241
그림 2.1.2. HTTR-SI 수소생공정 연계 계통도 242
그림 2.1.3. HTTR-SI공정 연계계통 모델 243
그림 2.1.4. SI공정 운전정지 특성평가 결과 243
그림 3.1.1. EDC/MR-embedded SI 참조 공정도 247
그림 3.1.2. 황산용액 다단증류탑 개략도 248
그림 3.1.3. 황산용액 다단증류탑 환류비와 재비기 공급 열에너지 상관관계 250
그림 3.1.4. 황산용액 다단증류탑 재비기내 황산 농축도에 대한 증류탑 단수의 영향 250
그림 3.1.5. 황산용액 다단증류탑 응축기 배출수 내 황산농도에 대한 증류탑 단수의 영향 251
그림 3.1.6. 황산용액 다단증류탑 재비기 운전 온도에 대한 증류탑 단수의 영향 251
그림 3.1.7. 황산용액 다단증류탑 응축기 운전 온도에 대한 증류탑 단수의 영향 252
그림 3.1.8. 황산용액 다단증류탑 재비기 운전온도의 시동특성 253
그림 3.1.9. 황산용액 다단증류탑 재비기 배출수의 시동특성 253
그림 3.1.10. 황산용액 다단증류탑 응축기 배출수의 시동특성 254
그림 3.1.11. 황산용액 다단증류탑 재비기의 황산농도에 대한 재비기 열부하 영향 255
그림 3.1.12. 황산 열분해장치 개략도 255
그림 3.1.13. 황산 열분해장치 시동특성 257
그림 3.1.14. 황산 열분해장치 내부 황산용액 계면의 정상상태 이행도 258
그림 3.1.15. HI-H₂O 2성분계의 기-액 상평형 계산 흐름도 264
그림 3.1.16. HI-H₂O-I₂ 3성분계의 기-액 상평형 계산 흐름도 265
그림 3.1.17. HIx용액 다단증류탑 개략도[이미지참조] 266
그림 3.1.18. HIx용액 다단증류탑 부분응축기 증기배출량에 대한 재비기 열부하량의 영향[이미지참조] 268
그림 3.1.19. HIx용액 다단증류탑 재비기 운전온도의 시동특성[이미지참조] 270
그림 3.1.20. HIx용액 다단증류탑 재비기 배출용액 조성의 시동특성[이미지참조] 270
그림 3.1.21. HIx용액 다단증류탑 부분응축기 운전온도의 시동특성[이미지참조] 271
그림 3.1.22. HIx용액 다단증류탑 부분응축기 배출수증기 조성의 시동특성[이미지참조] 271
그림 3.1.23. HIx용액증류탑 부분응축기 배출수증기 내 HI몰분율에 대한 재비기 열부하 영향[이미지참조] 273
그림 3.1.24. HIx용액 다단증류탑 부분응축기 배출수증기량에 대한 재비기 열부하 영향[이미지참조] 273
그림 3.1.25. HIx용액증류탑 부분응축기 배출수증기의 HI몰분율에 대한 응축기 냉각부하 영향[이미지참조] 274
그림 3.1.26. HIx용액 다단증류탑 부분응축기 배출수증기량에 대한 응축기 냉각부하 영향[이미지참조] 275
그림 3.1.27. HIx용액 다단증류탑 정상상태 이행시간과 다단증류탑 단수의 상호관계[이미지참조] 276
그림 3.1.28. HIx용액 다단증류탑 부분응축기 수증기 몰 유량과 다단증류탑 단수의 상호관계[이미지참조] 276
그림 3.1.29. HIx용액 다단증류탑 정상상태 이행시간과 용액주입 단 위치의 상호관계[이미지참조] 277
그림 3.1.30. HIx용액 다단증류탑 부분응축기 HI수증기 유량에 대한 용액주입 단 위치의 영향[이미지참조] 277
그림 3.1.31. HI 열분해장치의 개략도 279
그림 3.1.32. KIER 설계기준에 의한 HI 열분해반응기 시동특성 281
그림 3.1.33. KAERI-DySCo에 의한 HI 열분해반응기 시동특성 282
그림 3.1.34. 정상상태에서의 HI열분해반응기 위치별 온도분포 282
그림 3.1.35. 정상상태에서의 HI열분해반응기 위치별 수소생성속도 283
그림 3.1.36. 정상상태에서의 가열기온도 변화에 따른 HI열분해반응기 온도분포 284
그림 3.1.37. 정상상태에서의 가열기온도 변화에 따른 HI열분해반응기 수소생성속도 284
그림 3.2.1. 화학반응식을 기준으로 한 SI공정 개념도 286
그림 3.2.2. 파일럿규모 SI 시험시설 개략도 289
그림 3.2.3. 파일럿규모 SI 시험시설 물질 흐름도 299
그림 3.2.4. 1 Nm³·H₂/h 규모의 SI 시험시설 장치 배치도 312
그림 3.2.5. 파일럿 규모 시험시설의 시설배치도 312
그림 3.2.6. 파일럿규모 SI 시험시설 헬륨루프 연계계통도 313
그림 3.2.7. 파일럿규모 SI 시험시설 질소루프 연계계통도 314
그림 3.2.8. 헬륨루프 연계계통 모델 315
그림 3.2.9. 정상상태에서의 헬륨루프 위치별 온도 318
그림 3.2.10. Case 2 사고조건에서의 TM2 응답곡선 319
그림 3.2.11. Case 3 사고조건에서의 TM2 응답곡선 320
그림 3.2.12. Case 4 사고조건에서의 TM2 응답곡선 321
그림 3.2.13. Case 5 사고조건에서의 TM2 응답곡선 322
그림 3.2.14. Case 6 사고조건에서의 TM2 응답곡선 323
그림 3.2.15. Case 7 사고조건에서의 TM2 응답곡선 324
그림 3.2.16. Case 8 사고조건에서의 TM2 응답곡선 325
그림 3.2.17. Case 9 사고조건에서의 TM2 응답곡선 326
그림 3.2.18. 수증기발생기/강제공냉응축기형 헬륨 냉각계통 327
그림 3.2.19. 항온조형 헬륨 냉각계통 328
그림 3.3.1. 일본의 원자력수소생산시스템(GTHTR300C + IS) 347
그림 3.3.2. GEN4-ECONS 프로그램의 개괄도 353
그림 3.3.3. 초고온가스원자로 열원 SI 열화학 공정을 이용한 원자력수소생산시스템 356
그림 3.3.4. 고온가스로 에너지 생산단가 구성 비율 359
그림 3.3.5. 수소 생산단가 구성 비율 360
그림 3.3.6. 생산자 물가지수 변동추이 366
그림 3.3.7. 기본 변수값 입력 화면 384
그림 3.3.8. 350MWth 및 600MWth의 자본비 385
그림 3.3.9. 핵연료비 산출 모듈 385
그림 3.3.10. 해체비 산출 모듈 386
그림 3.3.11. HEEP 프로그램 모형 389
그림 3.3.12. HEEP 변수 입력 인터페이스 389
그림 3.4.1. 품질보증 감사자격 400
그림 3.4.2. Gen IV Project와 원자력연구개발 사업과제와의 관계 404