표제지
제출문
원자력 안전성 향상연구과제 구성표
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 서론 41
제1절 원자력 향상 연구 중장기 계획 42
제2절 중장기 1단계 연구개발 목표 및 범위 44
제3절 중장기 2단계 연구개발 계획과의 연계 45
제2장 국내외 기술개발 현황 49
제1절 국내 기술개발 현황 분석 49
제2절 외국 기술개발 현황 분석 50
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 55
제1절 개요 55
제2절 TASS 코드 모델 개발 58
1. 1-D Kinetics 중성 자 확산모델 개발 58
2. 증기발생기모델 개선 64
3. Drift-Flux 모델 개발 76
4. 제어 및 보호계통모텔 89
5. One-Step DNBR 계산 Algorithm 개발 92
제3절 TASS 코드 Basedeck 107
1. Nodalization 107
2. Westinghouse형 참조 원전 108
3. 한국형 표준 원전 109
4. 차세대 원자로 109
5. BETHSY 실험 장치 110
제4절 TASS 코드 인증용 검증계산 121
1. TASS 코드 과도기 사고해석 검증방법 121
2. 한국형 표준 원전에 대한 RELAP5/MOD3와의 비교 검증 계산 121
3. Westinghouse형 원전에 대한 RELAP5/MOD3와의 비교 검증계산 132
4. 발전소 과도기 및 시운전 자료 검증 계산 140
5. BETHSY 실험 모의 계산 146
6. TASS 코드 특정 기술보고서 148
제5절 TASS-NPA 개발 175
1. TASS Executive Routine 대체 175
2. Graphic Routine 연계[원문불량;p.136-137] 176
3. 고리 3/4호기 NPA 개발 183
제6절 열수력 종합실증 실험장치 개념 설계 185
1. 개요 185
2. Scaling 방법론 개발 186
3. Scaling 해석 188
4. 차세대 원전 종합실증 실험장치 개념 설계 189
제7절 이상난류 유통 열수력 현상연구 203
1. 이상난류 유동 해석 FEMOTH-TF 코드 개발 203
2. 삼각관에서의 이상난류 유동 분포 해석 211
제8절 다차원최적계통분석코드개발 222
1. COBRA/RELAP5 코드통합 223
2. COBRA/RELAP5 코드 검증 228
3 Entrainment 모델개선 232
제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 253
제5장 연구개발 결과의 활용계획 255
제6장 참고문헌 257
서지정보양식(BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET) 264
판권기 266
표 1.1.1. 원자력 연구개발 중.장기 계획 46
표 1.1.2. 원자력 안전성 향상 연구 목표 48
표 3.2.1. TASS 1.0과 ONED90 코드간의 초기화 계산 과정 97
표 3.3.1. 고리 3/4호기 정상상태 계산 결과 112
표 3.3.2. 영광 3/4호기 정상상태 계산 결과 113
표 3.3.3. 차세대 원자로 정상상태 계산 결과 114
표 3.3.4. BETHSY 실험장치 정상상태 계산 결과 115
표 3.4.1. 한국형 표준 참조발전소 주급수관 파단사고 진행과정 151
표 3.4.2. 한국형 표준 참조발전소 주증기관 파단사고 진행과정 152
표 3.4.3. 한국형 표준 참조발전소 주 냉각재 펌프측 고착사고 진행 과정 153
표 3.4.4. 한국형 표준 참조발전소 증기발생기 세관 파단사고 사건순서 154
표 3.4.5. Westinghouse형 참조발전소 주급수관 파단사고 진행과정 155
표 3.4.6. Westinghouse형 참조발전소 수승기관 파단사고 진행과정 156
표 3.4.7. Westinghouse형 참조발전소 주냉각재 펌프축고착사고 진행과정 157
표 3.4.8. Westinghouse형 참조발전소 증기발생기 세관파열사고 진행과정 158
표 3.4.9. 한국형 표준 참조발전소 자연대류 시험 진행 과정 159
표 3.4.10. Westinghouse형 참조발전소 전출력 운전중 교류전원 상실사고 진행과정 160
표 3.4.11. Westinghouse형 참조발전소 전출력 운전중 부하감발 실험 진행과정 161
표 3.4.12. BETHSY Loop U 튜브 세관 파단사고시의 사건 및 조치 순서 162
표 3.6.1. COMET 실험 매트릭스(COMET Test Matrix) 193
표 3.6.2. 단상유동과 이상유동에 대한 Ishii 동의 상사요건 194
표 3.6.3. 개념설계에 사용된 실험장치 Scaling Factors 195
표 3.6.4. 차세대 원전 종합실증 실험장치 개념설계 결과 196
표 3.8.1. RELAP5AP/MOD3.2와 COBRA-TF의 스칼라 지배방정식 및 일차변수의 배열순서 240
표 3.8.2. Single channel Tests의 결과 241
표 3.8.3. 선정된 실험의 초기 조건 242
표 4.1.1. 연구개발 목표 달성도 254
그림 3.2.1. TASS 1.0 코드의 증기발생기 이차측 모델 98
그림 3.2.2. TASS 코드 증기발생기 이차측 모델 개선 98
그림 3.2.3. 고리 3/4호기 주급수관파단사고: 가압기압력 거동 99
그림 3.2.4. 고리 3/4호기 주급수관파단사고: 증기발생기압력 거동 99
그림 3.2.5. 고리 3/4호기 주급수관파단사고: 중기유량 99
그림 3.2.6. 고리 3/4호기 증기발생기세관파열사고: 파단유량 100
그림 3.2.7. 고리 3/4호기 증기발생기세관파열사고: 가압기 압력 100
그림 3.2.8. 고리 3/4호기 증기발생기세관파열사고: 증기발생기 압력 100
그림 3.2.9. 고리 3/4호기 주증기관파단사고: 사고증기발생기 증기유량 101
그림 3.2.10. 고리 3/4호기 주증기관파단사고: 사고 고온관 냉각재온도 101
그림 3.2.11. 고리 3/4호기 주증기관파단사고: 노심출력 101
그림 3.2.12. 고리 3/4호기 교류전원상실사고: 가압기 압력 102
그림 3.2.13. 고리 3/4호기 교류전원상실사고: 루프 1 평균온도 102
그림 3.2.14. 고리 3/4호기 교류전원상실사고: 증기발생기 수위 102
그림 3.2.15. 영광 3/4호기 주급수관파단사고: 사고증기발생기 압력거동 103
그림 3.2.16. 영광 3/4호기 주급수관파단사고: 건전 증기발생기 압력거동 103
그림 3.2.17. 영광 3/4호기 주급수관파단사고: 가압기압력 103
그림 3.2.18. 영광 3호기 자연순환시험: 증기발생기 압력 104
그림 3.2.19. 영광 3호기 자연순환시험: 증기발생기 수위 104
그림 3.2.20. 영광 3호기 자연순환시험: 고온관온도 104
그림 3.2.21. 시간에 따른 압력 변화(혼합유동 모델) 105
그림 3.2.22. 시간에 따른 기포계수 변화(혼합유동모델) 105
그림 3.2.23. 시간에 따른 압력 변화(Drift-Flux 모델) 106
그림 3.2.24. 시간에 따른 기포계수 변화(Drift-Flux 모델) 106
그림 3.3.1. 일차계통의 형상 모델(전형적인 Westinghouse 4-Loop 발전소) 116
그림 3.3.2. 증기발생기 이차측 형상 모델 117
그림 3.3.3. 고리 3/4호기 일차계통 Nodalizatian 118
그림 3.3.4. 영광 3/4호기 일차계통 Nodalizatian 119
그림 3.3.5. 차세대 원자로에 대한 일차계통 Nodalizatian 120
그림 3.4.1. 한국형 표준 원전 TASS 1.0 Nodalizatian 163
그림 3.4.2. 한국형 표준 원전 RELAP5/MOD3 Nodalizatian 164
그림 3.4.3. 주급수관 파탄사고시의 가압기 압력 165
그림 3.4.4. 주증기관 파단사고시의 전체 반응도 166
그림 3.4.5. 주냉각재 펌프축고착사고시의 가압기 압력 166
그림 3.4.6. 증기발생기 세관파열사고시의 파단부위를 통한 누출 유출 167
그림 3.4.7. Westinghouse형 원전 TASS 1.0 Nodalization 168
그림 3.4.8. Westinghouse 형 원전 RELAP5/MOD3 Nodalization 169
그림 3.4.9. 주급수관 파단사고시의 가압기 압력 170
그림 3.4.10. 주증기관 파단사고시의 총 반용도 170
그림 3.4.11. 주증기관 파단사고시의 노심 출력 171
그림 3.4.12. 주냉각재 펌프축고착사고시의 가압기 압력 172
그림 3.4.13. 증기발생기 세관파열사고시의 파단부위를 통한 누출유량 172
그림 3.4.14. 자연대류 시험시의 저온관 온도 173
그림 3.4.15. 교류 전원 상실사고 과도기 가압기 압력 173
그림 3.4.16. 전출력 운전중 부하감발 시험시의 가압기 압력 174
그림 3.4.17. U 튜브 세관 파단사고시의 파단면을 통한 누출유량 174
그림 3.5.1. 고리 3/4호기 NPA 수행화면 184
그림 3.6.1. Ishrii 등의 3단계 척도법 개념도 197
그림 3.6.2. COMET 실험장치의 개요(Isomehic View) 198
그림 3.5.3. COMET 실험장치 개념 설계도 199
그림 3.6.4. COMET 실험장치의 공학적인 안전설비계통 200
그림 3.6.5. COMET 실험장치의 안전감압계통 201
그림 3.6.6. COMET 실험장치의 비상급수계통 202
그림 3.7.1. Notations for Bullev's Mixing Length Scale 217
그림 3.7.2. Iteration Scheme of the FEMOTH-TF Code 218
그림 3.7.3. Lateral Velocity Profile in Single-Phase Flow 219
그림 3.7.4. Lateral Vapor Velocity Profile in Two-Phase Flow 219
그림 3.7.5. Lateral Liquid Velocity Profile in Two-Phase Flow 219
그림 3.7.6. Axial Phasic Velocity Profile in Two-Phase Flow 220
그림 3.7.7. Local Void Fraction Profile in Two-Phase Flow 220
그림 3.7.8. Lateral Liquid Velocity Profile with α=0.05 in Two-Phase Flow 220
그림 3.7.9. Lateral Liquid Velocity Profile with α=0.25 in Two-Phase Flow 221
그림 3.7.10. Lateral Vapor Velocity Profile in Two-Phase Flow 221
그림 3.7.11. Lateral Liquid Velocity Profile in Two-Phase Flow 221
그림 3.8.1. COBRA/RELAP5 nodalization의 실례 및 통합 압력행렬식 243
그림 3.8.2. COBRA/RELAP5 코드의 계산순서 개념도 244
그림 3.8.3. COBRA/RELAP5 Single Channel Test 245
그림 3.8.4. U-tube Manometric Flow Oscillation 모의 결과 245
그림 3.8.5. THTF Test 105 모의를 위한 COBRA/RELAP5 Nodalization 246
그림 3.8.6. THTF Test 105 가압기 압력거동 246
그림 3.8.7. THTF Test 105 연료봉 피복재 온도거동 246
그림 3.8.8. LOFT L2-3 모의를 위한 RELAP5 영역의 Nodalization 247
그림 3.8.9. LOFT L2-3 모의를 위한 COBRA-TF 영역의 nodalization 247
그림 3.8.10. LOFT L2-3 가압기압력거동 248
그림 3.8.11. LOFT L2-3 연료봉피복재온도, z=0.64 m 248
그림 3.8.12. LOFT L2-3 연료봉피복재온도, z=1.37 m 248
그림 3.8.13. 핵연료상단에서 액적의 기포율 248
그림 3.8.14. 저압 저유속 조건에서 Film mist 유동에 대한 액적동반 모델의 예측 결과 비교(Hewitt 실험) 249
그림 3.8.15. 고압 고유속 조건에서 Film mist 유동에 대한 액적동반 모델의 예측 결과 비교(Keeys 실험) 249
그림 3.8.16. Yanai 실험에 대한 액적동반 모델의 예측 결과 비교 250
그림 3.8.17. Whalley 실험에 대한 액적동반 모델의 예측 결과 비교 250
그림 3.8.18. 가열봉 표면 온도(Test 31805) 251
그림 3.8.19. 냉각 시간 비교 252
그림 3.8.20. 가열봉 최대 온도 비교 252