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목차

표제지=0,1,1

제출문=0,2,1

최종연구보고서 초록/서남덕=0,3,1

요약문=0,4,6

SUMMARY=0,10,6

Contents=0,16,2

목차=0,18,2

표목차=0,20,2

그림목차=0,22,6

제1장 연구개발과제의 개요=1,28,4

제2장 국내ㆍ외 기술개발 현황=5,32,1

제1절 신형경수로 1400의 중대사고 완화설계=5,32,2

제2절 중대사고 관리전략 평가기술=6,33,3

제3장 연구개발수행 내용 및 결과=9,36,1

제1절 신형경수로1400의 중대사고 완화능력 평가방법 구축=9,36,1

1.1 수소제어능력 평가=9,36,14

1.2 격납건물 장기건전성 평가=23,50,33

1.3 증기폭발영향 평가=56,83,23

1.4 핵분열생성물 거동영향 평가=79,106,28

1.5 중대사고현상 모의반 개발=107,134,12

제2절 고리1호기 및 3,4호기 중대사고 관리전략 타당성 평가방법 구축=119,146,10

2.1 고리1호기 및 3,4호기 MELCOR 입력개발=129,156,43

2.2 IVR-ERVC 전략 평가=172,199,38

2.3 핵분열생성물 제어전략 평가=210,237,4

2.4 수소제어전략 평가=214,241,3

2.5 격납건물 상태제어 평가=217,244,27

제3절 중대사고 대처능력 및 관리계획 안전심사지침 개정=244,271,39

제4장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도=283,310,2

제5장 연구개발결과의 활용계획=285,312,1

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보=287,313,1

영문목차

[title page etc.]=0,1,9

Summary=0,10,6

Contents=0,16,4

List of Tables=0,20,2

List of Figures=0,22,6

Chapter 1 Introduction=1,28,4

Chapter 2 State of the Arts=5,32,4

Chapter 3 R&D Contents and Results=9,36,274

Chapter 4 Achievement and contribution=283,310,2

Chapter 5 Plan for Use of Results=285,312,1

Chapter 6 International Introduction Gathered=287,313,1

표목차

표 1.1 과제제안서=3,30,1

표 1.1-1 주요 사건의 시점(초)=14,41,1

표 1.2-1 격납건물 상부격실 CV8과 CV80의 피동열침원 구조물 면적변경=39,66,1

표 1.2-2 GRS의 MCCI에 대한 MELCOR 코드 계산결과=40,67,1

표 1.2-3 신형경수로 1400 격납건물의 파손압력=42,69,1

표 1.2-4 신형경수로 1400의 원자로공동 기초콘크리트 성분=43,70,1

표 1.2-5 LB LOCA 경우의 격납건물 파손시간=44,71,1

표 1.2-6 가연성기체 연소조건=46,73,1

표 1.2-7 가연성기체의 완전연소 및 연소전파 하한 농도=51,78,1

표 1.2-8 상온 증기 및 포화공기 조건에서의 수소 연소 한계치=51,78,1

표 1.3-1 L-28 실험조건=61,88,1

표 1.3-2 KROTOS 알루미나 실험조건=66,93,1

표 1.3-3 TROI-13 실험조건=69,96,1

표 1.4-1 Phebus FP 실험 매트릭스=82,109,1

표 2.1-1 정상상태의 주요변수=142,169,1

표 2.1-2 등가직경 2인치 SBLOCA의 사고진행 시간비교=145,172,1

표 2.1-3 3인치 SBLOCA의 사고진행 시간비교=145,172,1

표 2.1-4 FSAR의 설계기준사고중 LBLOCA의 사고진행 시간비교=146,173,1

표 2.1-5 FSAR의 설계기준사고중 TLOFW의 사고진행 시간비교=146,173,1

표 2.1.2-1 정상상태의 주요변수=164,191,1

표 2.1.2-2 설계기준사고중 3-인치 SBLOCA의 사고진행 시간비교=165,192,1

표 2.1.2-3 설계기준사고중 TLOFW시 사고진행 시간비교=165,192,1

표 2.2-1 고리1호기 원자로냉각재계통 감압능력 평가=178,205,1

표 2.2-2 고리1호기 원자로냉각재계통 감압능력 평가=179,206,1

표 2.2-3 Surry 원자로공동의 노심용융물 이탈 한계압력=181,208,1

표 2.2-4 사고경위별 원자로용기 하부헤드의 노심용융물 분포=185,212,1

표 2.2-5 HPME／DCH 평가에 사용되는 사고추이 해석결과=187,214,1

표 2.2-6 HPME／DCH 평가에 사용되는 초기 및 경계 조건=189,216,1

표 2.2-7 고리1호기에 대한 TCE 평가결과=193,220,1

표 2.2-8 노심용융물의 분산 모델링=196,223,1

표 2.2-9 고리1호기에 대한 MELCOR 평가결과=199,226,1

표 2.2-10 DCH 모델링에 대한 MELCOR 민감도분석 결과=200,227,1

표 2.5-1 국내외 원전의 수소제어설비=222,249,1

표 2.5-2 적용할 수 있는 수소제어전략=224,251,1

표 2.5-3 MELCOR의 고리1,3&4호기 콘크리트 성분 입출력 계산결과=233,260,1

표 2.5-4 저압안전주입계통 재순환운전 상태=237,264,1

표 2.5-5 가연성기체 연소조건=240,267,1

표 4-1 당해단계 연구목표 및 달성도=284,311,1

그림목차

그림 1.1-1 신형경수로 1400의 원자로냉각재계통 모형=10,37,1

그림 1.1-2 32개 제어체적의 dead-end 구조=11,38,1

그림 1.1-3 격납건물 모형=13,40,1

그림 1.1-4 IRWST 18개 제어체적 모형=14,41,1

그림 1.1-5 원자로냉각재계통 압력=15,42,1

그림 1.1-6 가압기 POSRV 의 개방분율=15,42,1

그림 1.1-7 격납건물 압력=15,42,1

그림 1.1-8 원자로용기 내외부 수소생성량=16,43,1

그림 1.1-9(가) IRWST 스파져를 통한 수소 방출률=16,43,1

그림 1.1-9(나) IRWST 스파져를 통한 수증기 방출률=17,44,1

그림 1.1-10 IRWST 내부 PAR에 의한 수소의 총제거량=17,44,1

그림 1.1-11 IRWST 대기의 기체조성=18,45,1

그림 1.1-12(가) IRWST내 스파져 부근 대기의 연소영역=19,46,1

그림 1.1-12(나) IRWST내 스파져 부근 대기의 DDT 기준=19,46,1

그림 1.1-13(가) IRWST내 기타 지역 대기에 대한 연소영역=20,47,1

그림 1.1-13(나) IRWST내 기타 지역 대기에 대한 DDT 기준=20,47,1

그림 1.1-14(가) 환형공간 지역 반쪽 대기에 대한 연소영역=20,47,1

그림 1.1-14(나) 환형공간 지역 반쪽 대기에 대한 DDT 기준=21,48,1

그림 1.1-15 환경공간 지역 다른 반쪽 대기에 대한 DDT 판정결과=21,48,1

그림 1.2-1 신고리3,4 원전의 PLUS7 핵연료=26,53,1

그림 1.2-2 APR1400 노심분석모형=29,56,1

그림 1.2-3 원자로 조감도 및 내장설비=30,57,1

그림 1.2-4 원자로용기 및 노심지지배럴 집합체=31,58,1

그림 1.2-5 노심 쉬라우드=31,58,1

그림 1.2-6 하부지지 구조물,노내계측기 노즐 집합체=32,59,1

그림 1.2-7 상부안내구조물 집합체=32,59,1

그림 1.2-8 상부안내구조물 집합체=32,59,1

그림 1.2-9 가압기 제어체적 모델=33,60,1

그림 1.2-10 원자로냉각재계통 제어체적=34,61,1

그림 1.2-11 격납건물 돔지역 제어체적 모델링=36,63,1

그림 1.2-12 격납건물 돔지역 제어체적 모델링(15격실,43유로)=37,64,1

그림 1.2-13 물 및 대기로의 열전달 분율=38,65,1

그림 1.2-14 구조물 일부 침수시의 열전달=38,65,1

그림 1.2-15 APR1400의 원자로공동 침수계통=43,70,1

그림 1.2-16 MCCI에 의한 격납건물 파손시간=45,72,1

그림 1.2-17 MCCI에 의한 수소 및 CO 생성량=45,72,1

그림 1.2-18 격납건물 내부의 수소,CO,증기 및 산소농도=46,73,1

그림 1.2-19 MCCI에 의한 원자로공동 기초콘크리트의 융융침식 깊이=47,74,1

그림 1.2-20 MCCI 발생시 원자로공동 건조 및 침수 상태에서의 대기온도=48,75,1

그림 1.2-21 원자로공동 검조 및 침수상태에서 가연성기체 및 증기농도=48,75,2

그림 1.2-22 사고5일후에 살수하는 경우의 가연성기체 및 산소농도=50,77,1

그림 1.2-22 사고 2시간 후 살수시의 가연성기체 및 산소농도와 압력=52,79,1

그림 1.2-23 CFVS 작동에 의한 격납건물 압력,온도 및 수소농도 거동=53,80,1

그림 1.3-1 L-28 실험장치=62,89,1

그림 1.3-2 IFCI 입력 제어체적=62,89,1

그림 1.3-3 노심용융물의 전단면 위치=64,91,1

그림 1.3-4 FCI에 따른 실험용기내의 압력=64,91,1

그림 1.3-5 KROTOS 실험장치=65,92,1

그림 1.3-6 IFCI 입력 제어체적=65,92,1

그림 1.3-7 축방향 위치에서의 압력변화=66,93,1

그림 1.3-8 IFCI 계산압력과 측정압력의 비교=67,94,1

그림 1.3-9 TROI 실험장치=68,95,1

그림 1.3-10 IFCI 입력 제어체적=68,95,1

그림 1.3-11 TROI-13 압력측정값과 계산값의 비교=69,96,1

그림 1.3-12 노내증기폭발 가상상황=70,97,1

그림 1.3-13 IFCI 분석모델=70,97,1

그림 1.3-14 원자로용기 바닥에서의 최대압력=71,98,1

그림 1.3-15 노외증기폭발 가상상황=72,99,1

그림 1.3-16 IFCI 분석모델=72,99,1

그림 1.3-17 원자로공동에서의 최대 증기폭발 압력=72,99,1

그림 1.3-18 원자로공동 벽에서의 최대압력=73,100,1

그림 1.3-19 APR1400 의 원자로공동=74,101,1

그림 1.3-20 IFCI 제어체적=74,101,1

그림 1.3-21 노시용융물이 원자로공동으로 방출되는 과정=75,102,1

그림 1.3-22 원자로공동으로 방출된 노심용융물 양=76,103,1

그림 1.3-23 원자로공동에서의 증기폭발 하중=76,103,1

그림 1.4-1 Phebus FPR1 실험개요도=83,110,1

그림 1.4-2 노심구조=84,111,1

그림 1.4-3 일차계통 중 수직관 구조=85,112,1

그림 1.4-4 원자로 출력 및 입구유량=88,115,1

그림 1.4-5 핵연료높이 600mm에서의 번들과 shroud 온도분포=88,115,1

그림 1.4-6 수소생성률=89,116,1

그림 1.4-7 Phebus 실험모사를 위한 제어체적=92,119,1

그림 1.4-8 원자론심의 반경방향 노드=93,120,1

그림 1.4-9 높이 300mm에서의 핵연료 번들 온도=94,121,1

그림 1.4-10 높이 700mm에서의 핵연료 온도=95,122,1

그림 1.4-11 높이 700mm에서의 지르코늄 쉬라우드 내부온도=95,122,1

그림 1.4-12 누적 수소생성량=96,123,1

그림 1.4-13 I-131 방출분율=96,123,1

그림 1.4-14 격납건물 압력=97,124,1

그림 1.4-15 Caesium fractional retention in the circuit=98,125,1

그림 1.4-16 Tellurium fractional retention in the circuit=98,125,1

그림 1.4-17 파단크기에 따른 핵분열생성물의 방출분율 변화=104,131,1

그림 1.4-18 SI 복구시간과 방출분율=104,131,1

그림 1.4-19 복구시간에 따른 불활성기체의 방출분율 변화=105,132,1

그림 1.4-20 복구시간에 따른 휘발성핵분열생성물 방출분율 변화=105,132,1

그림 1.4-21 복구시간에 따른 반휘발성 핵분열생성물 방출분율 변화=105,132,1

그림 1.5-1 ATLAS 실행시의 초기화면=111,138,1

그림 1.5-2(a) 신형경수로 1400의 FSAR 원자로모형=114,141,1

그림 1.5-2(b) 신형경수로 1400의 ATLAS 모형=114,141,1

그림 1.5-3 T＝4,500초 노심용융 시작=115,142,1

그림 1.5-4 T＝5,500초=115,142,1

그림 1.5-5 시간 8,500초의 모의반 화면=116,143,1

그림 1.5-6 격납건물내 증기농도 분포=117,144,1

그림 1.5-7 액체에어로졸 분포 T＝7,000초=118,145,1

그림 2.1 한국표준형원전의 중대사고관리전략 수행제어도=121,148,1

그림 2.1.1-1 고리1호기 원자로냉각재계통 제어체적=139,166,1

그림 2.1.1-2 격납건물 28 제어체적=139,166,1

그림 2.1.1-3 원자로냉각재계통의 정상상태 압력=140,167,1

그림 2.1.1-4 가압기와 고온관의 정상상태 압력=140,167,1

그림 2.1.1-5 증기발생기에서 터빈으로 방출되는 증기량=140,167,1

그림 2.1.1-6 가압기로 공급되는 열량=141,168,1

그림 2.1.1-7 RCS 냉각재 온도=141,168,1

그림 2.1.1-8 Ring-3 상부의 핵연료 온도=141,168,1

그림 2.1.1-9 시간간격 dt의 변화=143,170,1

그림 2.1.1-10 dt에 따른 RCS 내 압력변화=143,170,1

그림 2.1.1-11 dt에 따른 가압기내 압력변화=143,170,1

그림 2.1.1-12 dt에 따른 MSSV 유량변화=144,171,1

그림 2.1.1-13 dt에 따른 RCP 유량변화=144,171,1

그림 2.1.1-14 dt에 따른 핵연료온도 변화=144,171,1

그림 2.1.1-15 FSAR 2인치 SBLOCA 사고시의 가압기 압력=147,174,1

그림 2.1.1-16 FSAR 2인치 SBLOCA 사고시의 노심 및 상부공간=147,174,1

그림 2.1.1-17 FSAR 2인치 SBLOCA 사고시의 피복관 최고온도=147,174,1

그림 2.1.1-18 FSAR 2인치 SBLOCA 사고시의 SI 냉각수 주입률=148,175,1

그림 2.1.1-19 FSAR 3인치 SBLOCA 사고시의 가압기 압력=148,175,1

그림 2.1.1-20 FSAR 2인치 SBLOCA 사고시의 노심 및 상부공간 수위=148,175,1

그림 2.1.1-21 FSAR 2인치 SBLOCA 사고시의 피복관 최고온도=149,176,1

그림 2.1.1-22 FSAR 2인치 SBLOCA 사고시의 냉각재 최고온도=149,176,1

그림 2.1.1-23 FSAR 2인치 LBLOCA 시 가압기내의 압력비교=149,176,1

그림 2.1.1-24 FSAR LBLOCA 시 노심내 냉각수의 양 비교=150,177,1

그림 2.1.1-25 FSAR LBLOCA 시 accumulator의 주입률 비교=150,177,1

그림 2.1.1-26 FSAR LBLOCA 시 격납건물내의 압력비교=150,177,1

그림 2.1.1-27 FSAR LBLOCA 시 RHR의 주입률 비교=151,178,1

그림 2.1.1-28 FSAR TLOFW 시 가압기내 압력비교=151,178,1

그림 2.1.1-29 FSAR TLOFW 시 증기발생기 2차측 압력비교=151,178,1

그림 2.1.2-1 고리3&4호기 1차계통 제어체적=166,193,1

그림 2.1.2-2 격납건물 section-B제어체적 위치도=166,193,1

그림 2.1.2-3 가압기와 고온과 내의 압력=167,194,1

그림 2.1.2-4 증기발생기 2차측의 압력=167,194,1

그림 2.1.2-5 RCP의 냉각재 유량변화=167,194,1

그림 2.1.2-6 Downcomer의 냉각재 유량변화=168,195,1

그림 2.1.2-7 증기발생기에서 터빈으로 방출되는 증기량=168,195,1

그림 2.1.2-8 3-인치 사고시 시스템의 압력비교=168,195,1

그림 2.1.2-9 3-인치 파단사고시 노심 및 상부공간의 수위=169,196,1

그림 2.1.2-10 3-인치 파단사고시 피복관의 초고온도=169,196,1

그림 2.1.2-11 LBLOCA 시의 계통압력=169,196,1

그림 2.1.2-12 LBLOCA 시 다운코머의 수위=170,197,1

그림 2.1.2-13 LBLOCA 시 안전주입탱크의 냉각수 주입률=170,197,1

그림 2.1.2-14 LBLOCA 시의 RHR 주입률=170,197,1

그림 2.1.2-15 LBLOCA 시의 격납건물 압력=171,198,1

그림 2.1.2-16 TLOFW시의 계통압력=171,198,1

그림 2.1.2-17 TLOFW시 증기발생기 2차측의 압력=171,198,1

그림 2.2-1 원자로용기 외벽냉각 사고관리전략 개념도=173,200,1

그림 2.2-2 내부사건 노심손상빈도에 대한 초기사건별 기여도=175,202,1

그림 2.2-3 원자로냉각재계통에 따른 원자로냉각재계통 압력변화=180,207,1

그림 2.2-4 원자로냉각재계통에 압력에 따른 노심용융 상태 변화=184,211,1

그림 2.2-5 고리1호기 원자로공동 구조 및 배치=188,215,1

그림 2.2-6 HPME／DCH 평가를 위한 고리1호기 격납건물 모델=194,221,1

그림 2.2-7 MELCOR 코드를 이용한 HPME／DCH 평가결과=198,225,1

그림 2.2-8 고리1호기 원자로공동 평면도=203,230,1

그림 2.2-9 고리1호기 원자로공동 단면도=203,230,1

그림 2.2-10 고리3,4호기 원자로공동 및 격납건물 구조=207,234,1

그림 2.3-1 살수유무에 따른 격납건물 격실별 CsI농도=212,239,1

그림 2.3-2 살수유무에 따른 격납건물내 에어로졸 분포=213,240,1

그림 2.4-1 LIA 사고시의 격납건물 압력=215,242,1

그림 2.4-2 살수작동에 따른 격납건물의 ternary diagram=216,243,1

그림 2.5-1 수소점화 에너지와 수소폭발 에너지 비교=219,246,1

그림 2.5-2 수소 및 증기농도에 따른 폭발 cell의 폭=220,247,1

그림 2.5-3 L／λ＝5에 근거한 연소영역=220,247,1

그림 2.5-4 통기관에서 연속된 장애물에 의한 난류발생=221,248,1

그림 2.5-5 피동촉매형재결합기 및 영광5,6 수소점화기=222,249,1

그림 2.5-6 고리2호기 수소재결합기 및 영광1호기 수소재결합기=223,250,1

그림 2.5-7 중대사고관리지침서의 수소연소영역=225,252,1

그림 2.5-8 신고리1&2의 연소한계곡선과 AICC 수소연소압력=226,253,1

그림 2.5-9 고리1호기의 AICC 수소연소압력 및 격납건물 손상곡선=227,254,1

그림 2.5-10 CFS,CEDM FC,RC FC=228,255,1

그림 2.5-11 고리1 및 3&4 격납건물=231,258,1

그림 2.5-12 고리1호기 격납건물 28 제어체적 분석모형=231,258,1

그림 2.5-13 고리3&4호기 격납건물 20 제어체적 분석모형=232,259,1

그림 2.5-14 고리1 살수계통=232,259,1

그림 2.5-15 고리3&4 살수계통=232,259,1

그림 2.5-16 격납건물 장기냉각시 집수조의 냉각수 온도=234,261,1

그림 2.5-17 고리1 및 2의 살수온도=234,261,1

그림 2.5-18 고리1 및 3&4호기 각 사고경위의 MCCI에 따른 기체생성량=236,263,1

그림 2.5-19 고리1 및 3&4호기 각 사고경위의 격납건물 압력=238,265,1

그림 2.5-20 고리1 및 3&4호기 각 사고경위의 격납건물 온도=238,265,1

그림 2.5-21 고리1 및 3&4호기 각 사고경위의 격납건물 수소와 증기농도=239,266,1

그림 2.5-22 고리1 및 3&4호기 각 사고경위의 격납건물 CO 농도=240,267,1

그림 2.5-23 고리1 및 3&4호기 각 사고경위의 격납건물 산소농도=241,268,1

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