● 고연소도 피복관 표면효과 열전달 모델 개발 및 검증● 모의 크러드-산화막 제작 및 정량화 기술 개발● 다중고장사고 시 격납건물 피동열침원 응축모델 개발 및 검증● 격납건물 다차원 해석을 위한 대규모 병렬 계산 기법 개발● 통합해석체계를 활용한 다중고장사고 원자로-격납건물 연계 안전여유도 평가 기반 구축
● 고연소도 피복관 표면효과 열전달 실험 및 모델 개발
● 격납건물 피동열침원 응축 모델 개발 및 열혼합 검증
● 격납건물 살수 기구학적 모델 개발
● 원자로계통-격납건물 연계 고정밀 해석을 위한 대규모 병렬계산기법 개발
● 다기체 측정기법 개발
● 기포율 분포 측정을 위한 망구조 센서 개발
● 피복관 변형 고려 다물리 해석 기법 개발
● 격납건물-원자로계통 연계 고도화 및 다중고장사고 안전여유도 평가 기반 구축
1차년도(1-1) o 표준방사선원항 평가방법론의 최상위요건을 설정하고, 향후 개발될 평가모듈의 개발 및 개선 방향을 제시. o 국내외 요건 및 해외사례 조사를 통해 기존 방법론의 장점, 단점을 파악하고 이를 반영하여 2차년도, 3차년도에 개발될 평가모듈에 적용(6-1)o 미국 NRC 기준의 방사선원항 평가방법론에 대한 요건 및 MELCOR를 이용한 방사선원항 평가방법론을 리뷰하고 장단점 파악. 매뉴얼, 보고서 및 논문을 참고하여 조사하고 필요시 국내 기준의 방사선원항 평가방법론에 대해서 KINS 자문, MELCOR 코드에 대해서 SNL 등 외부 기관 자문을 통해 현재 사용되고 있는 방법론의 장단점을 파악.o MAAP5와 ASTEC 코드의 경우 매뉴얼, 보고서 및 논문을 참고하여 조사하고 필요시 FAI 등 외부 기관 자문을 통해 현재 사용되고 있는 방법론의 장단점을 파악. (2-1)o 해외사례조사에 덧붙여, 각 해석코드를 사용해 격납건물 내 방사선원항 평가를 한 논문 혹은 보고서를 리뷰하고 그 중 불확실도 평가 부분을 리뷰하여 선정된 변수들과 각 변수의 영향도 등을 파악. 이후 개발된 방사선원항 평가방법론의 불확실도 분석에도 활용할 수 있도록 추가적인 모델링이 필요한 부분 도출o 방사선원항 평가의 불확실도 정량화 및 분석을 위한 DB 구축 기반 마련.o 불확실도 정량화를 위한 벤치마크를 수행할 대표 실험 (PHEBUS 실험 등 여러 후보군 중) 선정o 선정된 실험 벤치마크를 수행하기 위한 실험 조건, 결과 등을 조사(3-1)o OPR1000 원전에 대한 Level 2 PSA 결과 검토 및 중대사고 대표시나리오 선정, L2 PSA 결과로 신뢰할 수 있는 출처의 계산결과를 선택해야 함.(4-1)o OPR1000 원전에 대한 MAAP5 중대사고 대표시나리오 해석결과를 분석하여 격납건물내 방사선원항 계측조건을 도출함. 이는 3-1-1-2 과제와의 과제간 연계를 위해 필요한 역무임2차년도(1-2)o 기 조사된 MELCOR, MAAP, ASTEC 코드의 방사선원항 평가방법론의 장단점을 파악하여 중대사고 종합해석 코드 에 적용할 수 있는 방법론으로 변경 및 적용. 필요시 일부 모듈 및 해석모델 개선 필요.o 표준 방사선원항 평가방법론 초안에 대해 기술자문위원회의 검토의견을 반영하여 개선하기 위한 기반 마련o 표준 방사선원항 평가방법론의 적용성 평가를 위한 벤치마크 실험 해석에 필요한 모델 및 입력자료 등 개발 및 지원(2-2)o 1차년도에 선정된 벤치마크 대상 실험 (PHEBUS 실험 등 여러 후보군 중)에 대한 중대사고 종합해석 코드 입력모델 작성 및 검토o 선정된 실험 벤치마크를 위한 조건, 결과 등을 조사하고 향후 방사선원항 평가결과의 정량화를 위한 DB 구축o 실험 벤치마크 불확실도 분석을 위한 변수 선정 및 불확실도 분석 추진(3-2)o OPR1000 원전에 대한 중대사고 대표시나리오 입력작성 및 예비해석. L2 PSA 결과로 선정된 시나리오에 대해서 MAAP 코드 입력을 작성하고 이를 계산하여 물리적 타당성 확보, 향후 다른 코드 결과와의 비교 검토를 위한 DB로서 활용할 수 있도록 추진(4-2)o OPR1000 원전에 대한 중대사고 대표시나리오 예비해석 결과를 토대로 격납건물 각 위치별 방사선원항 계측 조건을 도출함. 향후 최종 해석결과에 대해서 동일한 과정을 통해 방사선원항 계측조건을 도출할 수 있도록 해석 과정을 준비(5-1)o 기술자문위원회를 통해 유효성 평가를 위한 판단기준을 설정함3차년도(1-3)o 기 조사된 MELCOR, MAAP, ASTEC 코드의 방사선원항 평가방법론의 장단점을 파악하여 중대사고 종합해석 코드에 적용할 수 있는 방법론으로 변경 및 적용. 필요시 일부 모듈 및 해석모델 개선 필요.o 표준 방사선원항 평가방법론 초안에 대한 기술자문위원회의 검토의견을 반영하여 개선o 표준 방사선원항 평가방법론의 적용성 평가를 위한 벤치마크 실험 해석을 통해 방법론 검증(2-3)o 선정된 벤치마크 대상 실험에 대한 중대사고 종합해석 코드 (MELCOR, MAAP, CINEMA 등 대상 코드 선정) 계산 수행 및 결과 분석o 벤치마크 대상 실험에 대한 불확실성 정량화를 위해 중대사고 종합해석 코드간 평가비교 및 민감도 분석 등 수행(3-3)o OPR1000 원전에 대한 중대사고 대표시나리오 사고해석 및 방사선원항 평가. 격납건물내 방사선원항 계측조건 도출, 불확실도 평가 등을 위해 기본입력에 대한 사고해석 및 방사선원항 평가는 우선적으로 완료되어야 하며 이후 사고시나리오 변화 혹은 불확실도 변수 추가에 따른 민감도를 고려할 수 있도록 업무를 수행할 예정임.(4-3)o OPR1000 원전에 대한 중대사고 대표시나리오 계산결과를 토대로 격납건물내 방사선원항 계측조건 도출. 격납건물 노드 구조에 따라 공간평균된 값이 제공(5-2)o 기술자문위원회를 통해 개발된 표준 방사선원항 평가방법론의 타당성과 유효성을 평가하도록 함
● 고연소도 피복관 표면효과 열전달 모델 및 다중고장사고 다차원-다분야 연계 특성 계측방법론 개발● 원자로-격납건물 연계 최적 통합해석체계 평가를 위한 격납건물 내 다차원 열수력 모델 개발 및 검증● 원자로-격납건물 연계 해석 기반 구축 및 안전여유도 평가 방법론 개발
최적해석
통합해석체계
기구학적모델
측정기법
대규모병렬계산
5
주관|
2022년 4월-2024년 12월
|510,000,000원
(3-1-1-3-과) 중대사고시 격납건물 내 표준 방사선원항 평가기술 개발
1차년도
(1-1)
o 표준방사선원항 평가방법론의 최상위요건을 설정하고, 향후 개발될 평가모듈의 개발 및 개선 방향을 제시.
o 국내외 요건 및 해외사례 조사를 통해 기존 방법론의 장점, 단점을 파악하고 이를 반영하여 2차년도, 3차년도에 개발될 평가모듈에 적용
(6-1)
o 미국 NRC 기준의 방사선원항 평가방법론에 대한 요건 및 MELCOR를 이용한 방사선원항 평가방법론을 리뷰하고 장단점 파악. 매뉴얼, 보고서 및 논문을 참고하여 조사하고 필요시 국내 기준의 방사선원항 평가방법론에 대해서 KINS 자문, MELCOR 코드에 대해서 SNL 등 외부 기관 자문을 통해 현재 사용되고 있는 방법론의 장단점을 파악.
o MAAP5와 ASTEC 코드의 경우 매뉴얼, 보고서 및 논문을 참고하여 조사하고 필요시 FAI 등 외부 기관 자문을 통해 현재 사용되고 있는 방법론의 장단점을 파악.
(2-1)
o 해외사례조사에 덧붙여, 각 해석코드를 사용해 격납건물 내 방사선원항 평가를 한 논문 혹은 보고서를 리뷰하고 그 중 불확실도 평가 부분을 리뷰하여 선정된 변수들과 각 변수의 영향도 등을 파악. 이후 개발된 방사선원항 평가방법론의 불확실도 분석에도 활용할 수 있도록 추가적인 모델링이 필요한 부분 도출
o 방사선원항 평가의 불확실도 정량화 및 분석을 위한 DB 구축 기반 마련.
o 불확실도 정량화를 위한 벤치마크를 수행할 대표 실험 (PHEBUS 실험 등 여러 후보군 중) 선정
o 선정된 실험 벤치마크를 수행하기 위한 실험 조건, 결과 등을 조사
(3-1)
o OPR1000 원전에 대한 Level 2 PSA 결과 검토 및 중대사고 대표시나리오 선정, L2 PSA 결과로 신뢰할 수 있는 출처의 계산결과를 선택해야 함.
(4-1)
o OPR1000 원전에 대한 MAAP5 중대사고 대표시나리오 해석결과를 분석하여 격납건물내 방사선원항 계측조건을 도출함. 이는 3-1-1-2 과제와의 과제간 연계를 위해 필요한 역무임
2차년도
(1-2)
o 기 조사된 MELCOR, MAAP, ASTEC 코드의 방사선원항 평가방법론의 장단점을 파악하여 중대사고 종합해석 코드 에 적용할 수 있는 방법론으로 변경 및 적용. 필요시 일부 모듈 및 해석모델 개선 필요.
o 표준 방사선원항 평가방법론 초안에 대해 기술자문위원회의 검토의견을 반영하여 개선하기 위한 기반 마련
o 표준 방사선원항 평가방법론의 적용성 평가를 위한 벤치마크 실험 해석에 필요한 모델 및 입력자료 등 개발 및 지원
(2-2)
o 1차년도에 선정된 벤치마크 대상 실험 (PHEBUS 실험 등 여러 후보군 중)에 대한 중대사고 종합해석 코드 입력모델 작성 및 검토
o 선정된 실험 벤치마크를 위한 조건, 결과 등을 조사하고 향후 방사선원항 평가결과의 정량화를 위한 DB 구축
o 실험 벤치마크 불확실도 분석을 위한 변수 선정 및 불확실도 분석 추진
(3-2)
o OPR1000 원전에 대한 중대사고 대표시나리오 입력작성 및 예비해석. L2 PSA 결과로 선정된 시나리오에 대해서 MAAP 코드 입력을 작성하고 이를 계산하여 물리적 타당성 확보, 향후 다른 코드 결과와의 비교 검토를 위한 DB로서 활용할 수 있도록 추진
(4-2)
o OPR1000 원전에 대한 중대사고 대표시나리오 예비해석 결과를 토대로 격납건물 각 위치별 방사선원항 계측 조건을 도출함. 향후 최종 해석결과에 대해서 동일한 과정을 통해 방사선원항 계측조건을 도출할 수 있도록 해석 과정을 준비
(5-1)
o 기술자문위원회를 통해 유효성 평가를 위한 판단기준을 설정함
3차년도
(1-3)
o 기 조사된 MELCOR, MAAP, ASTEC 코드의 방사선원항 평가방법론의 장단점을 파악하여 중대사고 종합해석 코드에 적용할 수 있는 방법론으로 변경 및 적용. 필요시 일부 모듈 및 해석모델 개선 필요.
o 표준 방사선원항 평가방법론 초안에 대한 기술자문위원회의 검토의견을 반영하여 개선
o 표준 방사선원항 평가방법론의 적용성 평가를 위한 벤치마크 실험 해석을 통해 방법론 검증
(2-3)
o 선정된 벤치마크 대상 실험에 대한 중대사고 종합해석 코드 (MELCOR, MAAP, CINEMA 등 대상 코드 선정) 계산 수행 및 결과 분석
o 벤치마크 대상 실험에 대한 불확실성 정량화를 위해 중대사고 종합해석 코드간 평가비교 및 민감도 분석 등 수행
(3-3)
o OPR1000 원전에 대한 중대사고 대표시나리오 사고해석 및 방사선원항 평가. 격납건물내 방사선원항 계측조건 도출, 불확실도 평가 등을 위해 기본입력에 대한 사고해석 및 방사선원항 평가는 우선적으로 완료되어야 하며 이후 사고시나리오 변화 혹은 불확실도 변수 추가에 따른 민감도를 고려할 수 있도록 업무를 수행할 예정임.
(4-3)
o OPR1000 원전에 대한 중대사고 대표시나리오 계산결과를 토대로 격납건물내 방사선원항 계측조건 도출. 격납건물 노드 구조에 따라 공간평균된 값이 제공
(5-2)
o 기술자문위원회를 통해 개발된 표준 방사선원항 평가방법론의 타당성과 유효성을 평가하도록 함
