로드맵

본 보고서를 통하여 우선 수행해야 할 중대사고 현상 현안을 조사하고 이를 기반으로 우선과제를 도출하였으며 이들 현안의 연구수행기간을 제시하였다. 이러한 자료들은 추후 연구기획 단계에서 구체적인 로드맵을 구성함에 있어 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

표 6.7 국내 PIRT 구성: 격납건물 고온과압

표 6.8 국내 PIRT 구성: 격납건물 직접가열 (HPME/DCH)

CMT 고온고압 기술현안 및 연구수요 지식수준 중요도 연구기간

상 중 하 상 중 하 단 중 장

전반적 W D R,S

격납건물구조 격납건물 내압능력분석 (구조손상거동) ○ R,S

국부고온 및 재가열

핵분열생성물 이송침적에 따른 주요기기 재가열 ○ R,S

수소연소/폭발 등에 따른 국부고온영향 ○ R,S

계통설비손상 관통부의 이음새, 밸브 패킹 등의 누설 ○ R,S

여과배기 여과배기계통을 통한 사고관리 전략 ○ R,S

여과배기설비의 감압능력 ○ R,S

HPME/DCH 기술현안 및 연구수요 지식수준 중요도 연구기간

상 중 하 상 중 하 단 중 장

전반적 W,D S,R

확산이송

노심용융물 분출 모델 ○ S,R

격납건물 공동 내 용융물 확산 모델 ○ S,R

격납건물 상부로의 용융물의 이송모델 ○ S,R

격납건물 공동 내 충수 모형에 따른 용융물 방출 특성 및

저감설계 ^○ S,R

열전달

격납건물 대기와의 열전달 및 연소모델 ○ S,R

격납건물 내부 구조물로의 열전달 모델 ○ S,R

격납건물 공동 내 충수냉각수의 영향 (상호작용, 냉각 및 산화

반응) ^○ S,R

완화수단 평가 감압계통의 설계 및 사고관리 전략의 개발 ○ S,R

감압사고 경위에 대한 Low Cut-off Pressure ○ S,R

표 6.9 국내 PIRT 구성: 가연성기체 연소 또는 폭발 수소연소/

폭발 기술현안 및 연구수요 지식수준 중요도 연구기간

상 중 하 상 중 하 단 중 장

전반적 W D S R

수소생성 및 분포모델

수소생성모델 (노내금속과 고온 수증기와의 산화반응) ○ S R ○

수소방출모델 (RCS파단부, 감압장치) ○ S R ○

수소확산분포모델 (방출수소의 혼합기체 형태로 격실이동 및 확

산, 수소성층화) ^○ R,S ○

수소연소모델

수소연소모델 (국소적인 수소농도에서 가연조건하에 열원과 접

촉한 수소연소) ^○ S R ○

수소화염가속모델 (수소 화염의 난류가속) ○ S R ○

DDT (압력파와 화염면의 중첩에 따른 Detonation, 강한 연소

충격파의 전파모델) ^○ S R ○

사고관리

법제화에 따른 수소연소 제어를 위한 중대사고 관리전략유효성 ○ R,S ○

피동촉매결합기(PAR)를 포함한 수소제어 계통의 성능평가 실험 및 해석검증 (산소희석조건, 에어로졸에 의한 성능저하, 역방향 유동) 국산에 대해 총론에 기술 (국산 하: 실험자료 보충필요 VOC의 영향)

○ R,S ○

표 6.10 국내 PIRT 구성: 노심용융물-냉각수 반응 (FCI)

FCI/SE 기술현안 및 연구수요 지식수준 중요도 연구기간

상 중 하 상 중 하 단 중 장

전반적적 W D S,R

초기 용융물제트 냉각수 유입특성(공기중용융물제트파쇄, 용융물냉각수

유입속도, 용융물 제트의 유입직경등)에 따른 영향 ^○ S,R ○

혼합

용융물 제트의 파쇄에 따른 용융물 평균입자, 입자분포 및 증기분

율분포 (비등열전달) 모델 ^○ S,R ○

혼합과정에서의 증기분포가 폭발과정에 미치는 영향 ○ S,R ○

혼합과정에서의 냉각수의 화학적 특성이 폭발과정에 미치는 영향

(해수, 보론수, 핵분열생성물 등) ^○ S,R ○

혼합과정에서의 용융물 고화, 산화, 수소생성 거동 및 영향 ○ S,R ○

용융물제트 파쇄에 대한 스케일링 효과 ○ S,R ○

기폭/폭발 증기폭발 기폭 및 폭발 모델 ○ S,R ○

전파 복합형상 체계에서의 증기폭발 전파 모델 (벽/바닥의 영향, 복합

구조) ^○ S,R ○

물성치 용융물 재료의 영향 (금속성분의 열유체역학적 영향, 산화반응) ○ S,R ○

냉각성

용융물 재료에 따라 산화반응이 발생할 경우의 냉각성 영향 ○ S,R ○

장기 냉각으로 연계 시 용융물 파편화 ○ S,R ○

파쇄입자 침적에 따른 침적층 형성과정(입자층, Cake) 및 열전달

모델 ^○ S,R ○

사고관리

사고조건 (용융물온도, 충수깊이 등)을 고려한 원전스케일의 불확실

성 분석을 통한 평가 방법론 ^○ S,R ○

증기폭발방지를 위한 대처설비 기술개발 ○ S,R ○

표 6.11 국내 PIRT 구성: 노심용융물-콘크리트 반응 (MCCI) MCCI/

Coolability 기술현안 및 연구수요 지식수준 중요도 연구기간

상 중 하 상 중 하 단 중 장

전반적 W,D S,R

건식공동

다차원 용발현상, 용융물퍼짐, 용융물 분출 ○ R,S

비응축기체 및 가연성기체 생성 (콘크리트유형의 영향) ○ R,S

핵분열생성물 방출 ○ R,S

사후 상부 충수 시 냉각거동 (파편층냉각, 상부금속층효과 냉각수

주입, 냉각수주입모드 영향) ^{○ R,S}

습식공동

사전습식공동에서 용융물 및 냉각수 조건에 따른 용융물 거동

(파편화 정도, 입자크기분포) ^{○ R,S}

습식공동에서의 노심용융물 침적 및 퍼짐현상 (충수 깊이에 따른

연구 포함) ^{○ R,S}

충수공동에서의 다공성 노심용융물 냉각성 (파편층 형상, 열전달

모드, 파편층 내 물 유입, 충수깊이 및 용융물 냉각 가능성) ^{○ R,S} 사고관리 국내 가동원전에 대한 MCCI 대처능력 평가 및 결말 분석을 통한

사고관리방안 ^{○ R,S}

용융물 냉각을 유도할 수 있는 전용 설비(코어캐처) 개발 ○ R,S

표 6.12 국내 PIRT 구성: 종합 (중요도*는 사고대응과의 밀접성 우선)