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기술의 정의
○ 원전 운영기간중 원자로건물의 열화손상에 따른 손상 보수기술을 확보하여 원자로건물의 기밀성 확보
○ CLP 배면 결함(두께, 공극, 균열)을 정밀하고 정확하게 계측하는 측정 기술 과 작업자가 접근하지 못하는 영역(격납건물의 반구형 상부 돔)까지 측정할 수 있는 원격 스캐닝 시스템
○ 작업자 접근이 어려운 원자로건물 CLP 배면 결함이 발생 시에 복잡하고 정 교한 보수작업을 원격에서 수행할 수 있는 기술
○ 원자력시설 및 대형 시설 내부의 콘크리트 공극 등이 발생 시에 원격에서 외벽 누설을 보수할 수 있는 기술
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국내 기술개발 수준 및 현황
○ 국내에서 최근 CLP 부식이나 콘크리트 공극문제 등이 안전 현안이 되고 있음.
이러한 중요성에 반해 열화의 탐지와 측정 등의 기술에 대해 많은 문제점이 제기되고 있으며 보수에 따른 건전성 영향 등의 평가에 어려움을 겪고 있음.
Ÿ 손상된 원자록건물의 내압성능 평가
Ÿ 지진 후 원자로건물 내압취약도 평가
Ÿ 손상된 원자로건물의 내압 파괴모드 분석
Ÿ 손상된 원자로건물의 내압 파괴기준 분석
Ÿ 지진 후 손상된 원자로건물의 내압 취약도 평가
Ÿ 지진으로 손상된 원자로건물의 정량적 내압취약도 평가기술
Ÿ 원자로건물
콘크리트 미세균열 해석
Ÿ 콘크리트 미세균열 모델링 Ÿ 콘크리트 미세균열 해석
Ÿ 원자로 건물 콘크리트 미세균열 해석 평가 기술 Ÿ 균열부/관통부
누설량 분석 및 실증
Ÿ 원자로건물 관통부 정밀 모델링 Ÿ 원자로건물 관통부 정밀 해석
Ÿ 균열 및 관통부에서의 누설율 분석 기술 Ÿ 원자로건물 누설율
한계상태 및 취약도 평가
Ÿ 원자로건물 누설율 한계상태 분석 Ÿ 원자로건물 누설율 취약도 평가
Ÿ 원자로건물 누설율 취약도 평가기술
Ÿ CLP 결함에 의한 원자로건물 극한내압취약도 분석
Ÿ CLP 결함 탐지 및 크기 분석
Ÿ CLP 결함을 고려한 극한내압 취약도 평가기술
Ÿ CLP 결함을 고려한 원자로건물의 내압취약도 평가기술
○ 기존의 CLP 검사방법은 격납건물 내부에 비계를 설치하고 작업자가 비계 위에 올라가 수동으로 초음파 검사를 하고 있음.
○ 수동으로 초음파 검사하는 방법은 작업속도가 매우 느리고 작업자의 추락 위험이 존재함.
○ 특히 현재 작업자의 접근이 불가능한 원자로건물의 상부 돔 부위는 측정할 수 없음.
○ 원자로건물 상부 돔 부위와 같이 작업자의 접근이 불가능한 곳에서 CLP 배 면 결함이 발생 시에는 보수방법이 현재로서는 없음.
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국외 기술개발 수준 및 현황
○ 해외 CLP 부식 사례의 경우에도 작업자 접근이 가능한 부위에 대해서만 검 사 및 보수작업을 수행하고 있음.
○ 초음파 센서가 부착된 벽면부착 로봇이 제품으로 출시되고 있으나, 이 제품 은 초음파 검사를 위하여 대량의 물을 뿌리기 때문에 원자로건물 내에 적용 할 수 없음.
○ 무인으로 원자로건물 외벽누설을 보수할 수 있는 기술을 현재 개발하고 있 지 않음.
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미래동향 예측
○ 원전의 가동기간이 증가함에 따라 유사한 문제가 지속적으로 나타날 것으 로 예상되므로 종합적인 평가체계 및 보수/보강 조치 방안을 확립할 필요가 있음.
○ 원자로건물 안전성 확보를 위한 CLP 전수 검사가 필요하고, 특히 작업자 접 근이 어려운 상부 돔에 대한 검사를 수행할 것으로 예상됨.
○ 작업자 접근이 어려운 부위에 결함이 발생하는 경우에는 이를 보수할 수 있 는 기술과 장치가 요구될 것으로 예상됨.
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기술개발 수행체계
○ 원격으로 CLP 배면 결함을 측정하고, 결함 위치를 정확히 파악할 수 있는 기술이 중요함.
○ 로봇과 경량화 기술을 활용하여 복잡한 결함 부위 보수작업을 정교하고 신 속하게 원격으로 수행할 수 있는 무인 보수 기술을 개발할 필요가 있음.
○ CLP 검사 및 보수 기술을 활용하여 무인으로 근접하여 원자로건물 외벽누 설 발생을 탐지하고 보수할 수 있는 기술을 보유할 필요가 있음.
○ 손상부위의 탐지, 측정 기술과 보강 기술을 보유하고 있는 전문가와 산업체 등과의 협력연구가 필요함.
○ 산⦁학⦁연 공동연구체계
- 1단계(5년) : CLP 결함 검사 및 보수 기술 개발
- 2단계(3년) : CLP 원격 보수 장비 적용성 검증 및 무인 근접 조작 시스템 통합
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세부기술의 구성 및 주요 내용
항목 주요 내용 개발대상 핵심 요소기술
Ÿ CLP 결함검사
Ÿ 원자로건물 CLP 배면 결함(두께, 공극, 균열) 원격 스캐닝 핵심 기술 개발 Ÿ CLP 배면 결함 원격 스캐닝 시스템
개발 및 성능 검증
Ÿ 원격검사장비 적용성 검증
Ÿ CLP 배면 결함 원격 스캐닝 기술
Ÿ CLP 보수
Ÿ CLP 원격보수 핵심기술 구현 및 성능평가
Ÿ CLP 원격보수장비 경량화 및 최적화 Ÿ CLP 원격보수장비 적용성 검증
Ÿ CLP 배면 결함 원격 보수 기술
Ÿ 원자로건물 외벽누설 보수
Ÿ 원자로건물 외벽누설 평가
Ÿ 원자로건물 외부누설 보수 방법 및 무인 근접 조작기술 개발
Ÿ 원자로건물 외부누설 보수 방법 및
Ÿ 원자로건물 외부누설 보수 방법 및 무인 근접 조작 시스템
1.2.4 원전 설계기준 사고 혁신대처 기술 가. 기술 개요
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이슈 및 문제점
○ 현재의 대형 냉각재 상실사고는 원자로 계통을 둘러싼 환경적 요인을 함께 고려할 때 발생 가능성이 없음.
○ 현실적 가능성이 없음에도 불구하고 대형냉각재상실사고는 가혹한 조건을 상정한 안전 해석의 요구조건에 부합하는 보수적인 조건으로 오랫동안 인 식되어 왔음.
○ 보수적인 가정의 중첩 조건이 가장 보수적이지 않을 수 있다는 관점이 대두 되어 현재는 최적안전해석이 더욱 중요한 안전 해석 기법으로 평가됨.
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기술개발 필요성
○ 유럽의 원전 선진국에서 도입된 대형 냉각재 상실사고 배제의 기술적 배경 을 파악하고 국내 도입 가능성과 도입 후 예상되는 장단점을 파악하는 것 은 장기적인 원전 안전 확보에 필수적임.