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요약문(SUMMARY)
Contents
목차
제1장 연구개발과제의 개요 18
제1절 연구 배경 18
제2절 연구 개발의 필요성 18
1. 경제적/산업적 측면 18
2. 기술적 측면 20
제2장 국내외 기술개발 현황 25
제1절 국외 기술 현황 25
1. 습도 측정법(Humidity Monitor) 25
2. 음파 측정법(Acoustic Emission Leak Monitoring) 26
3. 방사선 측정법(Radiation Detection) 26
제2절 국내 기술 현황 27
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 33
제1절 개인용(휴대용) 중수 누설 검지 장치 개발 33
1. 레이저 누설 검지 장치 집적화 기술 개발 33
2. 개인용 중수 누설 검지 장치 시작품 제작 및 성능 평가 50
3. 원전 및 연구용 원자로에서의 현장 실증 시험 62
제2절 레이저 누설 검지 기술의 경수로 적용 기술 개발 77
1. 경수로 냉각재 누설 검지를 위한 기술 요건 분석 및 탐지 방안 확립 77
2. 경수로 적용용 레이저 누설 검지 핵심 기술 개발 93
3. 경수로 적용용 Pilot 장치 개발 및 평가 110
제3절 결론 122
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 124
제1절 목표 달성도 124
제2절 연구 개발 결과의 관련 분야에의 기여도 125
1. 기술적 측면 125
2. 산업·경제적 측면 125
3. 정책적 측면 126
제5장 연구개발 결과의 활용계획 127
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 128
제7장 참고문헌 129
그림 1-1. 미국 Davis Besse 원전에서... 19
그림 1-2. 2006년 월성 3호기에서 정지... 19
그림 1-3. 레이저 냉각재 누설 검지 기본 원리 22
그림 1-4. 개발 완료된 중수 누설 검지 장치 23
그림 2-1. 습도 센서 기반 Framatome 사의 FLUS 시스템 25
그림 2-2. 원자로 헤드 관통관 육안 검사 28
그림 2-3. 개발된 Off-Axis ICOS 분광 기술 30
그림 2-4. 중수검지용 레이저 누설 센서 31
그림 2-5. 중수누설 검지 기술의 현장적용 31
그림 2-6. 원전에서의 기술 평가서 32
그림 3-1. 선정된 LD의 온도와 전류에 따른 파장 가변 특성 35
그림 3-2. 선정된 LD 구동장치 외관 및 제원 36
그림 3-3. 제작된 DFB LD 구동 드라이버(test type)의 모습 37
그림 3-4. DFB LD 구동 드라이버의 Proto type 제작을 위한 기판 38
그림 3-5. 광원 구동 및 제어프로그램을 활용하기 위한 인터페이스 회로... 39
그림 3-6. 사용된 광검출기 40
그림 3-7. 사용된 신호 수집기 41
그림 3-8. 개인용 누설 검지 장치의 사용자용 패널(위) 및 개발자용 제어... 42
그림 3-9. 개인용 중수 누설 검지장치 제어 및 데이터 처리 모듈(프로그램)의 블록... 44
그림 3-10. 오실로스코프 및 펄스발생기 초기화 모듈 44
그림 3-11. 광원 구동장치 초기화 모듈 45
그림 3-12. 오실로스코프 데이터의 평균화 과정 45
그림 3-13. 중수 검출량 결정 과정 46
그림 3-14. 광원 구동장치 동작 모듈 46
그림 3-15. 광원 구동장치의 작동 및 종료 모듈 46
그림 3-16. 중수 모니터링 시스템의 자동 저장 모듈 47
그림 3-17. 개인용 누설 검사 장치용 소형 cell의 제작도면 (위)와... 48
그림 3-18. 시뮬레이션으로 확인한 빔정렬 조건 (좌)와... 48
그림 3-19. 선정된 펌프의 모습 49
그림 3-20. 개인용 중수 누설 검지 장치용 소형 OA-ICOS셀을... 52
그림 3-21. 사용된 배터리팩(a)과 전압표시기(b) 53
그림 3-22. 장비 구성을 위한 구성품의 배치 개념도 54
그림 3-23. 장비의 소형화를 위한 구성품의 배치 최적화 3-D modeling 55
그림 3-24. 개발된 장비의 내부 모습 및 구성품 배치 55
그림 3-25. 개발된 장비의 무게(좌)와 개인이 휴대한 모습(우) 56
그림 3-26. 개발된 사용자 인터페이스 화면 57
그림 3-27. 측정·분석값의 크기와 중수누설량과의 상관관계 보정 곡선 59
그림 3-28. 측정 기준선 평균의 효과[원문불량;p.59] 60
그림 3-29. 잡음제거를 통한 측정값의 안정화를 위해 개선된 프로그램 60
그림 3-30. 중수 농도 측정을 위한 시료포집장치 61
그림 3-31. 중수 농도에 따른 신호의 크기[원문불량;p.61] 62
그림 3-32. 성능 시험을 위해 월성 발전소에 발송된 협조 공문 64
그림 3-33. 성능 평가전 개발 장치 동작여부 확인... 65
그림 3-34. 원자로실 내 연료설비 밸브 스테이션에 들어가는 모습 66
그림 3-35. 현장 실증 시험 모습 (1) 66
그림 3-36. 현장 실증 시험 모습 (2) 67
그림 3-37. 현장 실증 시험 모습 (3) 67
그림 3-38. 현장 실증 시험 모습 (4) 68
그림 3-39. 실증 시험 결과 68
그림 3-40. 중수 저장 탱크 사진 69
그림 3-41. 중수 저장 탱크 근처에서의 분광 스펙트럼의 변화 70
그림 3-42. 연료 설비 Valve Station에서의 중수 누설 검지를 위한... 70
그림 3-43. 개발장비와 기존 삼중수소 장비와의 성능 비교 실험[원문불량;p.71] 72
그림 3-44. 월성 2 발전소에서의 개발 제품 설명회 73
그림 3-45. 순수 중수를 사용하여 장비의 동작 상태 점검 74
그림 3-46. 중수 수집실에서의 누설 탐지 모습 74
그림 3-47. 외부와 격리된 중수 펌프 시설 75
그림 3-48. 하나로에서의 현장 실증 시험 (1) 76
그림 3-49. 하나로에서의 현장 실증 시험 (2) 76
그림 3-50. 하나로 중수 반사체 시설에서의 중수 누설 검지 결과[원문불량;p.75] 76
그림 3-51. 경수로 1차 시료 반출을 위한 협조 공문 83
그림 3-52. 가동중 경수로 원전 냉각재 시료 분석 결과 84
그림 3-53. 원자로 헤드에서의 냉각재 누설원 탐지 방법 86
그림 3-54. 경수 누설원 탐지 원리 87
그림 3-55. 펄스 공압 발생용 솔레노이드밸브 88
그림 3-56. 솔레노이드 밸브 제어용 서브 루틴 88
그림 3-57. 예비 성능 실험을 위한 실험 구성도 89
그림 3-58. 누설원의 위치에 따른 누설 신호의 시간 지연 89
그림 3-59. 원자로 용기 헤드의 누설 검지... 90
그림 3-60. 사용 중인 레이저 발진 파장영역에서 관측 가능한 H₂O의 흡수선... 92
그림 3-61. 경수로 냉각재 누설 측정을 위한 H 2 O의 후보 흡수선(A, B, C, D)...[원문불량;p.94] 95
그림 3-62. H₂O 흡수 전이선들에 대한 측정한 OA-ICOS 흡수 스펙트럼 96
그림 3-63. 독창적으로 개발한 OA-ICOS 광정렬 방법 개략도 98
그림 3-64. H₂O 흡수 스펙트럼 99
그림 3-65. 다중 마이크로 벤츄리관을 이용한 누설원 탐지 시스템 101
그림 3-66. 벤추리관 동작원리 개념도(위)와 상용의 벤추리관 제품(아래) 102
그림 3-67. 설치된 마이크로 벤츄리관 103
그림 3-68. 솔레노이드 밸브(A, B)의 개폐 sequence 104
그림 3-69. 누설 위치의 변화에 따른 누설 신호의 변화[원문불량;p.104] 105
그림 3-70. 성능 평가 실험시의 솔레노이드 밸브 Sequence 105
그림 3-71. 누설 위치에 따른 누설 신호의 시간 지연[원문불량;p.105] 106
그림 3-72. 누설원 탐지 시스템의 Blind test 실험 결과 107
그림 3-73. 누설원 탐지 알고리듬의 블록 다이어그램 108
그림 3-74. 개발된 누설원 탐지 알고리듬 108
그림 3-75. 경수로 적용용 Pilot 장치의 구성품 배치 확인을 위한 설계 개념도 110
그림 3-76. 경수로 적용용 Pilot 장치의 프레임 제작을 위한 설계 도면 111
그림 3-77. 진공펌프를 이용한 시료 흡입방법을 사용하기 위한 배관부의 상태 113
그림 3-78. 압축공기를 이용한 시료 흡입방법을 사용하기 위한 배관부의 상태 113
그림 3-79. 경수로용 pilot 장치의 전면부 114
그림 3-80. 경수로용 pilot 장치의 후면부 내부 115
그림 3-81. 경수로용 pilot 장치의 상부에서 본 구성품의 배치 115
그림 3-82. 경수로용 pilot 장치의 배관부 장착 모습 116
그림 3-83. 컨트롤 PC 수납을 위한 상부 케비넷 117
그림 3-84. 경수로 적용용 pilot 장치의 완성된 모습 117
그림 3-85. 온도와 용기종류에 따른 증발량 변화 119
그림 3-86. 누설감도 측정실험도 119
그림 3-87. 누설감도 측정실험 결과 120
그림 3-88. 2014년도 국가연구개발 우수성과 선정 123
그림 5-1. 연구개발내용 및 상용화 계획 127
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