연구개요 본 연구에서는 핵포화밀도를 기준으로 이 보다 낮은 밀도에서부터 훨씬 높은 밀도에 이르는 폭 넓은 밀도 영역에 대해 핵대칭에너지를 정확하게 결정하는 방법을 모색한다. 이같은 탐색으로부터 정한 방법을 통해 핵대칭에너지의 밀도에 대한 변화가 가지는 불확실성의 범위를 제시한다. 새롭게 결정한 핵대칭에너지를 다양한 현상에 적용하여 앞서 결정된 핵대칭에너지의 적합성을 검증하고 이로부터 불확실성의 추가 제한 가능성을 모색한다. 연구 목표대비 연구결과 · 핵대칭에너지의 불확실 범위 결정 1. Korea-IBS-Daegu-SKKU (KIDS) 밀도범함수이론을 이용하여 핵대칭에너지의 밀도에 대한 변화를 결정하는 J, L, Ksym 등의 상수 범위 결정 2. 기존의 문헌에서 제시되는 J, L, Ksym의 범위는 30-35 MeV, 40-76 MeV, -760 ~ -170 MeV였으나 KIDS에 원자핵 데이터와 중성자별 관측 자료를 이용하여 결정한 범위는 J=30.0-31.5 MeV, L=44-55 MeV, Ksym=-130 ~ -50 MeV로서 기존의 불확실성을 대폭 줄이는 성과를 얻음. · 핵자의 핵물질 내 유효질량과 핵대칭에너지의 불확실성이 다양한 현상에 미치는 영향에 대한 조사 1. 중성자별과 J, L, Ksym의 상관 관계를 조사하여 중성자별의 정밀 관측이 핵대칭 에너지의 불확실성 축소에 미치는 영향에 대한 체계적인 이해 수립 2. 양성자 방울선에서 중성자 방울선에 이르는 원자핵의 주요 특성 (결합 에너지, 반경, 변형도 등)을 계산하여 중성자 초과잉 핵의 변형도, 중성자 방울선의 위치 등이 핵대칭에너지의 J, L, Ksym 값에 따라 뚜렷하게 달라지는 결과를 얻음. 3. KIDS 모형을 기반으로 하여 람다 하이퍼론의 핵물질 내 상호작용을 결정하고 핵대칭에너지가 상호작용의 형태에 미치는 영향을 분석 4. 경입자-원자핵 준탄성산란 문제에 KIDS 모형을 적용하여 핵자의 유효질량과 핵대칭에너지가 산란단면적에 미치는 영향을 연구: 유효질량의 값에 따라 산란단면적이 현저한 차이가 나타남을 보였고 전자 산란, 중성미자 산란 모두에서 자유 상태 핵자의 질량과 유사한 유효질량일 때 실험과 잘 일치함을 보임 5. KIDS 모형을 이용하여 중성자별 내부에서 중성미자와 핵자의 산란단면적과 평균 자유거리(mean free path)를 계산하여 핵자의 유효질량과 핵대칭에너지의 효과를 연구함. 유효질량, 핵대칭에너지의 밀도 의존성 모두 평균자유거리에 매우 중요한 역할을 하는 결과를 얻었으며 이 결과는 중성자별의 냉각 속도, 초신성 폭발에서 중성미자의 역할을 다시 조사해야 할 필요성을 제기함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) · KIDS 모형을 이용한 국내 독자 개발 질량 모형 구축 · 중성자 과잉핵의 특성 측정과 핵반응 실험에 적용: 중이온가속기 RAON을 활용하는 연구 주제 발굴 · 기묘도를 포함하는 SU(3) flavor 공간에 대한 이론적 체계 구축: J-PARC 등의 시설에서 계획하는 hypernuclear physics experiment에 신속하게 대응 · 중성미자-원자핵 결맞음 탄성산란 (coherent elastic neutrion-nucleus scattering)의 이론적 접근: 국내에서 추진 중인 NEON 실험에 활용 · 유효질량, 핵대칭에너지의 불확실성이 초신성 폭발에 미치는 영향을 면밀하게 고찰하는 문제에 적용 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 현창호
• 주관연구기관 : 대구대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 핵대칭에너지;밀도범함수 이론;중성자 과잉 희귀 동위원소;중이온 충돌; 2. Nuclear symmetry energy;Energy density functional theory;Neutron-rich rare isotope;Heavy ion collsion;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터를 갖는 두 빔 자유전자레이저에서 편광방사광과 전자빔의 상호작용에 대한 연구 ◼ 전체 내용 두 전자빔계의 해석적인 모델을 유도하고 시간의존성 3차원 시뮬레이션 코드를 작성하여 3차원 효과에 관한 연구와 polarized radiation과 beam의 상호작용에 대한 연구를 수행하였다. ◼ 1단계 ❏ 목표 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터를 갖는 두 전자빔계의 해석적인 모델유도, 시간의존성 3차원 코드 작성, 편광방사광과 전자빔의 상호작용 연구 ❏ 내용 두 빔계에서 polarized radiation source가 포함된 확장된 모델을 수립하고 Maxwell 방정식과 Newton-Lorentz force방정식으로부터 선형, 타원형 및 helical 편광 언듈레이터가 포함된 두 빔계에 대한 3차원 코드를 개발하여 편광방사광과 빔의 상호작용에 관한 연구를 수행하였다. □ 연구개발성과 Maxwell 방정식과 Newton-Lorentz force방정식으로부터 비선형 미분 방정식의 set를 유도하여 3차원 코드를 개발하였고, 편광방사광과 전자빔과의 상호작용의 특성에 관한 연구를 수행하였다. 자유전자레이저에서 선형편광 위글러에 기인하는 편광특성, Interaction of Electron Beams and Polarized Radiation in a Two-Beam Free-Electron Laser, Characteristics of Polarization due to Helically Polarized Wiggler in a Free-electron Laser 등의 논문을 발표하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 특정한 polarized radiation을 요구하는 사용자(user)들의 차세대의 응용연구를 위한 기반연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 광학 리소그래피는 반도체에 사용되고 있으며 지난 수십 년 동안 조밀하고 강력한 집적 회로를 생산하게 되었다. 소형화의 속도에 맞추기 위해 더 짧은 파장의 빛을 사용하게 되었고 극자외선 리소그래피의 대량 생산을 가능하게 하는 충분한 평균 power를 가진 소스가 개발되어야할 필요성이 있으므로, 이 연구를 통해서 응용분야가 넓은 EUV에너지 영역에서 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 남순권
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 편광방사광;자유전자레이저;언듈레이터;빔;상호작용; 2. polarized radiation;Free-electron laser;undulator;beam;Interaction;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 서진우
• 주관연구기관 : (유)성경글라스
• 발행년도 : 20230700
• Keyword : 1. 나노탄소소재소재;고방열;흑연 시트;열계면 소재;대면적 코팅; 2. Nano Carbon Material;High Thermal Conductivity;Graphite Sheet;Thermal Interface;Large Area Coating;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 반응도삽입사고 핵연료거동 모사 실험 장치 개발 및 이를 활용한 고연소도 피복관 규제지원 방안 연구 ○ 반응도삽입사고 핵연료거동 모사 장치 설계 및 구축 ○ 피복관 변형 실험 및 핵연료 해석 코드를 이용한 피복관 특성 변화 분석 ○ 구축된 장치를 활용한 향후 규제지원 활용방안 제시 ◼ 전체 내용 1차년도 ○ 가압 실험 장치 구축 - RIA 모사 실험을 하기 위한 선행연구 조사 및 분석 - RIA 압력 모사 실험에 필요한 가압 장치 설계 및 제작 - 가압 실험 장치 성능 평가 - 플라즈마 펄스를 이용한 고압 생성 및 제어 기술 확보 ○ RIA 모사 실험 피복관 해석 코드 구축 - 수소취화 피복관 변형 실험을 위한 피복관 해석 코드 구축 - 수소취화 실험을 위한 피복관 제작 2차년도 ○ 국소 가압 및 가열 실험 장치 구축 - RIA 모사 실험에 필요한 국소 가압 장치 설계 및 제작 - 고전류 인가를 통한 피복관 가열 기술 확보 - 가열 실험 장치 성능 평가 ○ 수소취화 피복관 실험수행 및 특성 분석 핵연료 코드를 이용한 실험 결과 해석 수소취화 피복관 실험수행 및 결과(강도, 미세조직 등) 분석 3차년도 ○ 압력, 온도, 피복관 연소도 통합 모사 실험 - 가압 및 가열 실험 장치 연동 시스템 구축 및 통합 실험 - RIA 통합 모사 실험 장치의 전기적 특성 해석 ○ 안전규제 지원방안 제안 - 향후 장비 활용방안 제안 - 실험 결과를 기반으로 한 안전규제 지원방안 제안 ◼ 1단계 ❏ 목표 플라즈마 펄스를 이용한 PCMI 모사 실험 장치 구축 및 피복관 해석 코드 구축 및 수소취화 특성 분석 ❏ 내용 1차년도 ○ 가압 실험 장치 구축 - RIA 모사 실험을 하기 위한 선행연구 조사 및 분석 - RIA 압력 모사 실험에 필요한 가압 장치 설계 및 제작 - 가압 실험 장치 성능 평가 - 플라즈마 펄스를 이용한 고압 생성 및 제어 기술 확보 ○ RIA 모사 실험 피복관 해석 코드 구축 - 수소취화 피복관 변형 실험을 위한 피복관 해석 코드 구축 - 수소취화 실험을 위한 피복관 제작 2차년도 ○ 국소 가압 및 가열 실험 장치 구축 - RIA 모사 실험에 필요한 국소 가압 장치 설계 및 제작 - 고전류 인가를 통한 피복관 가열 기술 확보 - 가열 실험 장치 성능 평가 ○ 수소취화 피복관 실험수행 및 특성 분석 - 핵연료 코드를 이용한 실험 결과 해석 - 수소취화 피복관 실험수행 및 결과(강도, 미세조직 등) 분석 ◼ 2단계 ❏ 목표 RIA 통합 모사 실험 및 안전규제 지원방안 제안 ❏ 내용 ○ 압력, 온도, 피복관 연소도 통합 모사 실험 - 가압 및 가열 실험 장치 연동 시스템 구축 및 통합 실험 - RIA 통합 모사 실험 장치의 전기적 특성 해석 ○ 안전규제 지원방안 제안 - 향후 장비 활용방안 제안 - 실험 결과를 기반으로 한 안전규제 지원방안 제안 □ 연구개발성과 정성적 성과: 플라즈마 펄스를 이용하는 RIA 사고 모사 실험 장치를 개발 및 활용하여 피복관 파괴실험을 수행하고, 고연소도 피복관 규제지원을 위한 데이터를 제시함. 정량적 성과: SCI급 논문 3편 및 안전기술보고서 5건 출간 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 플라즈마 펄스를 이용하는 RIA 사고 모사 실험 장치 활용 - 노내실증실험에 들어가는 비용을 절감하고 사고저항성 핵연료의 RIA 성능 평가를 할 수 있음. - 국내 핵연료안전 연구진들과의 공동 연구에 활용할 뿐만 아니라 미국(TREAT), 프랑스(CABRI), 일본(NSRR)과의 국제 공동 RIA 안전연구를 추진할 수 있음. ○ 장입수소량(연소도)에 따른 피복관 파괴조건 문턱치 실험데이터 - 고연소도 핵연료 안전규제 대응 방안 전략 수립하고 현재의 안전규제 기준을 재조명함. - 독자적 설계기준사고 안전규제 평가능력 확보하여 세계 수준의 RIA 평가능력을 구축함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정경재
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20230400
• Keyword : 1. 반응도삽입사고;고전압 펄스;펄스 플라즈마;핵연료 피복관;수소취화; 2. Reactivity Initiated Accident;High voltage pulse;Pulse plasma;Nuclear fuel cladding;Hydrogen embrittlement;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 실효성 있는 주민보호조치를 위한 원자력시설 비상계획 규제체계 개선안 개발 ○ 복합재난 대응 단계별 광역주민보호조치 최적화기준 개발 ○ 기류확산 통계분석을 통한 비상시 주민보호조치 고도화 ◼ 전체 내용 ○ 후쿠시마 원전사고 대응 교훈을 반영한 원자력시설 비상계획 개선을 위한 규제기술 개발 ○ 복합재난 대응강화와 주민보호조치를 위한 동향 및 기술기준 분석 ○ 복합재난 대응단계별 광역주민보호조치 및 방사능방재체계 재정립방안 구축 ○ 비상의 종료와 복구단계를 위한 방재체계 개선방향 제시 ○ 국내 원전에 대한 신속․정확한 선원항 예측시스템 방법론 도출 ○ 장기간의 기류확산 모델 수행 및 군집분석 기술을 개발하여 피복 및 지형 효과를 반영한 기상 자료의 초고해상도 상세화 기류확산 기법으로 계절별/시간별 확산영향평가지도를 산출 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 원자력시설 비상계획 규제요건 개선안 개발 ○ 원전 복합재난 대응강화를 위한 국가방사능방재체계 재정립 방안 개발 ○ 원전의 중대사고 시나리오에 대한 선원항 계산방법론 개발 ○ 원전부지의 기류확산 모델 수행 및 군집분석 기술 개발 ❏ 내용 ○ 원자력시설 비상계획 규제현안 대응책 개발 ○ 후쿠시마 원전사고 이후 국제기구 및 원자력주요국 ○ 비상계획 규제요건 비교검토 및 개선안 반영 ○ 방사능방재법 및 재난안전기본법 개선안 도출 ○ 광역주민보호조치를 위한 시설운영 개선안 마련 ○ 방사능방재 대응 단계별 주민보호조치 의사결정 기준 마련 ○ NRC의 RASCAL 프로그램 상세내용 및 활용현황 도출 ○ 기류확산 군집분석 방법론 개발 및 모델링 수행 ○ 기류군집분석 및 확산영향평가지도 구축 ○ 지형 특성이 반영된 원전영역의 기상 자료의 상세화 기법 개발 ○ 상세 국지 기상장을 이용한 기류확산 모델링 기법 개발 ○ 원전부지별 확산영향분포도 고도화 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 원자력시설 비상계획서 심사 및 방재검사 지침 개정안 개발 ○ 방사능재난 全주기의 국가적 대응역량 강화를 위한 비상단계에서 복구단계로의 전환체계 수립 ○ 복합재난 대비 선원항 예측기술을 개발 및 방사능재난관리 의사결정 정보시스템의 성능개선 방안 도출 ○ 원전 인근 확산영향평가지도 구축 및 활용 방안 제시 ❏ 내용 ○ 국제수준의 규제요건 반영한 심사지침 개발 ○ 복합재난 대응능력 강화를 위한 방재검사 지침 개정안 개발 ○ 비상계획 수립기준과 심/검사 지침 비교분석 ○ 복합재난 시나리오에 따른 단계별 비상대응계획 점검 ○ 비상대응에서 복구대응으로의 전환 대책 개발 ○ 비상종료와 재난복구를 위한 방사능방재체계 개선안 도출 ○ 중대사고 상황 파악 딥러닝 모델 개발 ○ 중대사고 상황 기반 선원항 예측모델 개발 ○ 고리/월성 원전 인근의 초고해상도 상세확산분포도 DB 구축 ○ 원전 인근 초고해상도 기류확산 자료의 활용 방안 기반 구축 ○ 한빛/한울 원전 인근의 초고해상도 상세확산분포도 DB 구축 ○ 원전 인근 확산영향평가지도 구축 및 활용 방안 제시 □ 연구개발성과 ○ 주민소개시간추정의 효과성 제고를 위한 연구제도 개선(안) ○ 방사선비상발령 개선 및 보완 ○ 방사능방재 검사지침 개선(안) ○ 방사능방재 대응 위한 의사결정 기준 개선안 개발 ○ 원자력 비상종료 요건에 기초한 전환단계의 분야별 대책 수립 ○ 중대사고 상황정보 및 AtomCARE 특성 기반 주요변수 도출 ○ 중대사고 대표 시나리오 선정 및 선원항 예측 딥러닝 학습용 DB 구축 ○ 원전 광역복합 재난 시, 주민보호조치 수행을 위한 원전부지별 확산영향평가지도 구축으로 원자력 비상대응에 필요한 전략 강화 ○ 관련 분야(방사능방재, 재난관리 등) 전문가 및 정부·지자체·유관 기관 등 이해관계자 대상 연구결과 발표회와 워크숍 개최를 통한 기술교류 및 의견 수렴 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 주민소개시간추정 관련 기준 마련 활용 ○ 원자력시설 분류 체계 개선 ○ 방사선 비상계획 및 방재분야 심.검사 지침 개선 ○ 방사능방재 법령 체계 개선 ○ 국가 방사능방재 역량강화를 위한 정책안 제공, 제도개선, 규제기술 개발에 활용 ○ 방사능재난 全주기의 국가전략 도출로 지역사회의 신속한 사회경제적 회복 ○ 방사능재난시 관계기관의 책임과 역할분담을 통한 조직적/인적/물적 자원 활용의 극대화 ○ 원전부지별 기류확산 군집분석을 통해 원전 방사성물질 누출 사고 시 광역비상대응체계 수립 및 주민보호조치 수행전략을 마련하기 위한 객관적인 기초 정보로 활용 ○ 주민보호조치 수행전략 수립시 원전 부지별 통계적 특성이 반영된 기상 시나리오별 대피장소 확인 및 비상용품 준비 등의 사고초기단계 대응 능력 강화 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 신형기
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 원자력시설 비상계획;규제요건;복구대책;확산분포도;확산영향평가지도; 2. Licensee Emergency Plan;Regulation Requirement;Recovery Preparedness;diffusion distribution diagram;diffusion impact assessment map;

▣ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 국내 방사선 이용환경을 고려한 방사선방호 최적화 기준 개발 ◼ 전체 내용 - 국내 특성을 반영한 방사선방호 최적화 규제체계 개발 - 국내 방사선작업종사자 방호최적화 판단을 위한 평가기술개발 - 일반인 방사선방호 최적화 판단을 위한 평가기술 개발 - 방사선방호 최적화를 위한 경제적 모델 분석 ◼ 1단계 ❏ 목표 - 원자력안전법령에 제시된 방사선량 등의 근거가 되는 국제·해외기준 조사 - 방사선규제기준 산출시 적용한 주요 변수 및 상수의 국내 적용성 평가 - 국제 기준과 국내 기준간의 비교 문서 초판 발간 - 국내 타 분야 및 해외 금전계수 설정 및 적용사례 조사 - 국내 선량제약치 등의 규제기준과 안전성 증진에 소요되는 비용간 상관관계 조사 - 원자력이용시설의 부지경계, 선원의 분류, 대표인에 대한 개념 설정 및 정의 도출 - 선원 또는 직무별 피폭상황에 따른 주요 피폭경로 및 선량평가 방법 제시 - 방사선방호기준 설정배경, 산출원리, 해당 기준 수치 산출에 사용된 변수 값 등 조사·분석 - 분야별 방사선작업종사자의 방사선(원) 취급시간과 피폭 선량과의 상관관계 조사 - 방사선방호기준 산출체계 조사‧분석 - 방사선방호 비용-편익 분석기법 개발 - 국내 고유의 방사선방호 비용편익 분석기법을 개발하기 위한 방사선방호 최적화 관련 국내외 주요 변수에 대해 조사 - 통계적 생명가치 산출방식 조사 - 국내 현황을 반영한 금전계수 산출평가 방법 제시 ❏ 내용 - 원자력안전법령내 방사선작업종사자 및 일반인 방호기준 설정이력 분석 - 원자력이용시설 방사선관리구역 설정이력 분석 - 원자력이용시설 정상 및 사고시 설계목표치 국내 배경 조사 - 방사선규제기준 산출에 대한 국내 적용성 혹은 대체 가능성 평가 - 국제기준과 국내기준의 공통점 및 차이점에 관한 비교 종합문서 발간 - 미국 등 해외 금전계수 규제기준 분석 - 환경상 위해방지 적용에 대한 국내 현황 검토 - 선량제약치 도입에 따른 규제기준 제·개정 검토 - 최대피폭개인(혹은 대표인)에 대한 국내 연구 및 규제사례 분석 - 원자력이용시설의 부지경계, 선원의 분류, 대표인에 대한 개념 설정 및 정의 도출 - 선원 또는 직무별 피폭상황에 따른 주요 피폭경로 및 선량평가 방법 제시 - 원자력안전법령에 제시된 방사선량 등의 근거가 되는 국제기준·해외기준 조사 - 원자력안전법령내 제시된 인체에 대한 선량기준, 방사선관리구역 및 차폐, 선량평가 관련 국제기준조사 - 미국, 캐나다, 일본, 유럽 주요국의 해외 방사선방호체계 기준 조사 - 방사선작업종사자 및 시설 방사선방호 최적화 사례 예비 조사 - 방사선방호기준 설정배경, 산출원리, 해당 기준 산출에 사용된 변수 값 등 조사·분석 - 국제기구, 국외기구의 방사선작업종사자 방호기준 산출 계산식, 선량환산계수 등 산출 배경, 근거 분석 - 국제기준과 국내기준간의 비교 문서 발간 - 인체에 대한 선량기준, 방사선 관리구역 및 차폐, 선량평가에 대한 국제기준의 국내 적용성 및 차이점 비교 - 국내 (선량제한치 등의) 규제기준과 안전성 증진에 소요되는 비용간 상관관계 조사 - 안전성 증진에 소요되는 비용과의 관계 조사 - 방사선차폐기준 강화 및 감시구역 도입에 따른 비용관계 조사 - 방사선시설 이용환경(운영절차, 피폭을 유발하는 주요직무, 직무 규정 등) 기초조사 - 공공(원자력발전소, 핵주기시설, 방사성폐기물처리시설) 및 민간(비발전분야) 공동활용 방안 수립 - 민간(비발전분야)의 방사선이용환경(운영절차, 직무특성 등) 자료 수집 방법 검토 - 취급시간-피폭선량과의 상관관계 분석 방법론 및 기존피폭선량 DB 비교·검증을 위한 선량평가 방법론 마련 - 분야별 방사선작업종사자의 방사선(원) 취급시간과 피폭선량과의 상관관계 조사 - 분야별 방사선 작업의 특성(단위 작업, 작업 시간, 개인피폭선량 등) 조사 - 분야별 방사선 이용환경(시간, 피폭선량 등) 분석을 위한 설문조사 수행 및 결과 분석 - 방사선작업종사자 분야별 취급시간-피폭선량 상관관계 - 선원 또는 직무별 피폭 상황에 따른 주요 피폭경로 및 선량평가 방법 제시 - 선원 또는 직무별 국내/외 방사선작업종사자의 선량제약치 조사 - 선원 또는 직무별 선량제약치 설정방법 제시 - 선원 또는 직무별 방사선작업종사자의 선량제약치 제안 - 방사선방호 최적화를 위한 표준 절차 개발 - 원자력이용시설의 부지 경계, 선원의 분류, 대표인에 대한 개념 설정 및 정의 도출 - 선원 또는 직무별 피폭상황에 따른 피폭경로 및 시나리오 도출 - 금전계수 산출을 위한 통계적 생명가치(VSL) 도출 방법론 고찰 - CVM을 분석을 위한 전문가검토, 표적집단토론회, 사전조사의 방법을 이용 설문지 개발 ◼ 2단계 ❏ 목표 - 미국 등 해외 금전계수 규제기준 분석 - 환경상 위해방지 적용에 대한 국내 현황 검토 - 선량제약치 도입에 따른 규제기준 제·개정 검토 - 최대피폭개인(혹은 대표인)에 대한 국내 연구 및 규제사례 분석 - 원자력이용시설의 부지경계, 선원의 분류, 대표인에 대한 개념 설정 및 정의 도출 - 선원 또는 직무별 피폭상황에 따른 주요 피폭경로 및 선량평가 방법 제시 - 원자력안전법령에 제시된 방사선량 등의 근거가 되는 국제기준·해외기준 조사 - 원자력안전법령내 제시된 인체에 대한 선량기준, 방사선관리구역 및 차폐, 선량평가 관련 국제기준조사 - 미국, 캐나다, 일본, 유럽 주요국의 해외 방사선방호체계 기준 조사 - 방사선작업종사자 및 시설 방사선방호 최적화 사례 예비 조사 - 방사선방호기준 설정배경, 산출원리, 해당 기준 산출에 사용된 변수 값 등 조사·분석 - 국제기구, 국외기구의 방사선작업종사자 방호기준 산출 계산식, 선량환산계수 등 산출 배경, 근거 분석 - 국제기준과 국내기준간의 비교 문서 발간 - 인체에 대한 선량기준, 방사선 관리구역 및 차폐, 선량평가에 대한 국제기준의 국내 적용성 및 차이점 비교 - 국내 (선량제한치 등의) 규제기준과 안전성 증진에 소요되는 비용간 상관관계 조사 - 안전성 증진에 소요되는 비용과의 관계 조사 - 방사선차폐기준 강화 및 감시구역 도입에 따른 비용관계 조사 - 방사선시설 이용환경(운영절차, 피폭을 유발하는 주요직무, 직무 규정 등) 기초조사 - 공공(원자력발전소, 핵주기시설, 방사성폐기물처리시설) 및 민간(비발전분야) 공동활용 방안 수립 - 민간(비발전분야)의 방사선이용환경(운영절차, 직무특성 등) 자료 수집 방법 검토 - 취급시간-피폭선량과의 상관관계 분석 방법론 및 기존피폭선량 DB 비교·검증을 위한 선량평가 방법론 마련 - 분야별 방사선작업종사자의 방사선(원) 취급시간과 피폭선량과의 상관관계 조사 - 분야별 방사선 작업의 특성(단위 작업, 작업 시간, 개인피폭선량 등) 조사 - 분야별 방사선 이용환경(시간, 피폭선량 등) 분석을 위한 설문조사 수행 및 결과 분석 - 방사선작업종사자 분야별 취급시간-피폭선량 상관관계 - 선원 또는 직무별 피폭 상황에 따른 주요 피폭경로 및 선량평가 방법 제시 - 선원 또는 직무별 국내/외 방사선작업종사자의 선량제약치 조사 - 선원 또는 직무별 선량제약치 설정방법 제시 - 선원 또는 직무별 방사선작업종사자의 선량제약치 제안 - 방사선방호 최적화를 위한 표준 절차 개발 - 원자력이용시설의 부지 경계, 선원의 분류, 대표인에 대한 개념 설정 및 정의 도출 - 선원 또는 직무별 피폭상황에 따른 피폭경로 및 시나리오 도출 - 금전계수 산출을 위한 통계적 생명가치(VSL) 도출 방법론 고찰 - CVM을 분석을 위한 전문가검토, 표적집단토론회, 사전조사의 방법을 이용 설문지 개발 ❏ 내용 - 선원별 피폭상황에 대한 방사선작업종사자의 선량제약치 및 참조준위 유도방법론 개발 ◦ 선원 또는 직무별 피폭상황에 따른 종사자 피폭량 조사 및 계산 ◦ 분야별 방사선 이용환경 분석을 위한 설문조사 추가 수행 및 결과 분석 ◦ 선원 또는 직무별 피폭상황에 따른 방사선작업종사자의 피폭량 조사 ◦ 피폭시나리오에 따른 선원 또는 직무별 방사선작업종사자의 피폭량 계산 - 선원별 피폭상황에 대한 일반인 선량제약치 및 참조준위 유도 방법론 개발 ◦ 우리나라 국민이 방사선(원)에 직접 노출될 수 있는 주요 상황 및 피폭경로 제시(결정집단, 대표인 중심) ◦ 우리나라 국민의 방사선 이용 환경을 고려한 선원의 분류 ◦ 선원별 피폭상황에 따른 피폭경로 및 피폭시나리오 도출 ◦ 선원 또는 직무별 피폭상황에 따른 일반인 피폭량 조사 및 계산 ◦ 선량제약치, 참조준위 설정을 위한 선원별 피폭상황에 따른 대표인의 선량평가 결과 제시 ◦ 대표인 선량평가를 위한 전산프로그램 개발 - 방사선방호 최적화를 위한 평가방법론 개발 - 최적화 기준의 활용을 위한 제도개선(안) 도출 - 국내 현황을 반영한 선량 금전계수 산출근거 제시 - 방사선방호 최적화(편익 극대화)를 위한 평가방법론 개발 - 우리나라 방사선안전 기준의 설정근거와 변경이력, 해외기준과의 비교자료 발간 - 최적화 기준의 활용을 위한 제도개선(안) 제시 ◦ 선원별 피폭상황에 대한 종사자 선량제약치 및 참조준위에 대한 학계, 산업계 의견수렴 - 선원별 피폭상황에 대한 종사자, 일반인 선량제약치 및 참조준위 최종 제시 ▣ 연구개발성과 □ 원자력안전성과 - 안전기술보고서(N-STAR)(건) : 23건 발간 □ 과학기술성과 - 논문(건) : 국내 13편 게재, 국외 3편 게재 - 학술대회 발표 : 국내 77건, 국외 15건 □ 인력양성성과 ◦ 학위취득(명) : 석사 13명, 박사 1명 ◦ 연수지원(명) : 단기 14명(1차년도 2명, 2-5차 각 3명) □ 기타 연구성과 - 국제표준(ISO) 채택 : 1건 - S/W등록 : 2건, 성과홍보: 2건, 수상 2건 □ 정성적 성과 ▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 (활용계획) - 현재 방사선방호 기준의 타당성에 대한 분석결과를 바탕으로 방사선방호기준을 국내환경에 적합하게 개정하는데 활용함 - 방사선 이용분야별 선량 제약치 등 최적화 기준을 권고함으로써 방사선이용기관의 자발적 안전관리를 촉진하는데 활용함 - 방사선방호 규제신설‧강화 시 금전계수를 사용한 정량적 규제영향분석결과 도출에 활용함 (기대효과) - 그간의 선량한도 중심의 안전관리에서 벗어나 방사선방호의 최적화가 이루어짐으로써 국제기준에 보다 부합하는 안전관리체계가 구축과 동시에 방사선작업종사자 및 일반국민의 방사선안전을 보다 제고 가능함 - 방사선안전규제 도입 또는 규제강화 시 정량화되고 체계화된 비용‧편익분석이 가능함으로써 규제의 합리성 및 수용성 제고가 가능함 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정규환
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 방사선방호 최적화;선량제약치;대표인;비용-편익분석;금전계수; 2. Optimization of Radiological Protection;Dose Constraint;Representative Person;cost benefit analysis;Monetization for Health Detriment;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 중수로 원전 안전현안의 계통 안전성 확인을 위한 평가기술 개발 및 계통열수력 사고해석을 위한 규제검증인프라의 고도화 ◼ 전체 내용 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 분석 및 평가기술 개발 ○ 중수로 계통열수력 사고해석 규제검증인프라 강화 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 중수로 원전 열수력 안전현안 분석 및 평가기술 개발(전원상실사고시 중수로 계통 내 자연순환냉각 성능 분석) ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 규제검증코드(MARS-KS)의 검증평가 기반 강화 ❏ 내용 ○ 중수로 원전 열수력 안전현안 분석 및 평가기술 개발 - 중수로 원전 열수력 주요 현안의 기술정보 파악 - 중수로 현안의 열수력 상세분석을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 현안의 안전성 평가 기술 개발 ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 규제검증코드(MARS-KS)의 검증평가 기반 강화 - 중수로 종합효과실험 설비 및 주요 실증실험 일반 이해 - 중수로 종합효과 실증실험 검증계산을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 사고해석 적용유효성 유지 확인을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 검증평가 기반 강화 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 안전성 확인을 위한 규제검증평가기술 개발 (증기발생기 전열관 다중파단사고시 중수로 계통 안전성 확인 분석) ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 TRACE 코드를 활용한 규제검증 기반 마련 ❏ 내용 ○ 중수로 원전 주요 안전현안 안전성 확인을 위한 규제검증평가기술 개발 - 중수로 원전 현안의 이해도 제고 및 상세분석을 위한 규제검증코드(MARS-KS) 기반 마련 - 중수로 현안의 계통 안전성 확인을 위한 평가기술 개발 ○ 중수로 계통열수력분야 사고해석을 위한 TRACE 코드를 활용한 규제검증 기반 마련 - 중수로 종합효과 실증실험 검증계산을 위한 TRACE 코드 기반 마련 - 중수로 사고해석 시 규제검증코드 개선사항 확인을 위한 TRACE 코드 활용기반 마련 □ 연구개발성과 [중수로 원전 주요 안전현안 분석 및 평가기술 개발] • 가동 원전의 열수력 현안과 관련한 국내·외 워크숍/학술대회의 연구현황 파악, 기술자료 수집/조사, 전문가 자문/검토 등을 통한 기술현황 분석 - 1단계: 전원상실사고시 중수로 계통 내 자연순환냉각 성능 분석 - 2단계: 증기발생기 전열관 다중파단사고시 중수로 계통 안전성 확인 분석 • 중수로 원전 현안의 상세분석을 위해 규제검증코드(MARS-KS)를 활용하여 원전 열수력 해석모델을 개발하고 사용자의 수정/개선 용이성을 위한 해석모델 정비 • 중수로 현안이 원전의 안전기능 유지 및 주요 열수력 인자의 거동에 미치는 영향 분석 등 계통 안전성 확인을 위한 규제검증계산 및 주요 열수력 인자에 대한 민감도 분석 • 정량적 성과: NSTAR 6건, 연구논문게재/발표 4건/11건 [중수로 계통열수력 사고해석 규제검증인프라 강화] • 문헌조사 및 정보교류 등을 통한 중수로 관련 종합효과 실증실험 설비의 사양, 구성 등 일반과 주요 사고 시나리오 모의를 위한 실증실험 결과 분석 • 중수로 종합효과 실험설비(RD-14M)에서 수행된 실증실험에 대한 검증계산을 위해 MARS-KS와 TRACE 코드를 활용한 해석모델 개발 및 예비해석을 통한 모델 정비 • MARS-KS, TRACE 코드 계산결과와 RD-14M LOCA 실증실험 결과의 비교 분석 및 주요 변수 계산결과의 코드 버전별 DB 관리 • 중수로 사고해석 적용유효성 확인을 위한 MARS-KS 코드 검증평가 기반과 중수로 사고해석 개선사항 확인을 위한 TRACE 코드의 활용기반 마련 • 정량적 성과: NSTAR 5건, 연구논문게재/발표 3건/9건, 기술보고서 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 중수로 주요 현안의 기술현황 분석 및 안전성 확인을 위한 평가기술은 중수로 원전 규제활동 역량 제고 및 향후 인허가 관련 안전규제활동에서 독립적인 규제검증도구 및 기술적 근거로 활용 ○ 중수로 주요 종합효과 실증실험에 대한 MARS-KS와 TRACE 코드의 해석모델 개발 및 검증계산을 통해 규제검증코드의 중수로 사고해석 적용유효성 유지 확인 및 사고해석에 필요한 개선사항 확인에 활용 ☞ 대내·외적 환경변화를 고려한 중수로 원전 안전관련 사안의 안전성 확인을 통한 규제기술력 강화 및 중수로 원전 계통열수력분야 사고해석 인프라 강화 등을 통한 규제기술력 고도화 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 유선오
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20230400
• Keyword : 1. 중수로;안전현안;계통열수력;규제검증코드; 2. PHWR;Safety Issues;Thermal Hydraulics;MARS-KS;TRACE;

□ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 ○ 최상위 분석법인 방사화 분석을 이용해 미세먼지를 보다 정밀하게 분석하고, 미세먼지 내 방사성 핵종을 마커로서 활용하는 오염원 평가 기술을 개발 ■ 전체 내용 ○ 방사화 분석을 이용한 미세먼지 성분분석 - 방사화 분석 정밀도 향상 및 미세먼지 적용 연구 - 타 분석 기법과의 비교 분석 및 연계 연구수행 - 방사선을 이용한 미세먼지 농도 분석 기술 개발 ○ 미세먼지 내 방사성 핵종 분석을 통한 오염원 평가 - 측정소 설계 및 운영 - 지각물질 성분비를 이용한 오염원 기여도 평가 - 동위원소 비를 이용한 오염원 평가 연구 ○ 방사능을 이용한 미세먼지 모니터링 연구 - 방사선량률 이용 미세먼지 실시간 모니터링 기술 연구 - 베타, 알파선원 이용 미세먼지 오염원 연구 - 방사성 핵종 거동 이용 대기 환경 모니터링 연구 ■ 1단계 ● 목표 ○ 방사화분석 및 기타 분석법을 이용한 미세먼지 내 방사성 핵종 오염원 평가 연구 ● 내용 ○ 1차년도 (2018.07.18. - 2018.12.31.) - 미세먼지 내 방사화 원소 결정 - 미세먼지 측정소 설계 및 구축 - 대기 환경 샘플 확보 - 미세먼지 모니터링을 위한 방사선 정보 수집 및 분석 ○ 2차년도 (2019.01.01. - 2019.12.31.) - 미세먼지 매트릭스 확립 및 방사화 분석 정밀도 측정 - 측정소 운영을 통한 미세먼지 포집 및 분석 - 오염원별 미세먼지 샘플 확보 및 분석 - 대기 방사선정보와 미세먼지의 상관관계 분석 ■ 2단계 ● 목표 ○ 미세먼지 내 방사성 핵종 분석에 대해 정밀도 평가 및 검출하한 연구와 방사선학적 영향을 고려한 미세먼지 영향 모델링 연구 수행 ● 내용 ○ 3차년도 (2020.01.01. - 2020.12.31.) - 타 분석 기법 간 정밀도 평가 및 검출하한 향상 - 기상 조건 별 미세먼지 성분 분석 - 미세먼지 내 방사성 핵종 분석 - 방사선 정보를 이용한 시간별 대기 미세먼지 영향 모델링 ○ 4차년도 (2021.01.01. - 2021.12.31.) - 타 분석과 방사화 분석 동시 활용 절차 개발 - 지각 물질 성분 비 및 동위원소 비를 활용한 오염원 평가 방법론 개발 - 방사선 정보를 이용한 계절별 대기 미세먼지 영향 모델링 ○ 5차년도 (2022.01.01. - 2022.12.31.) - 방사선 이용 시공간별 미세먼지 성분 분석 - 개발된 방법론을 활용한 오염원 평가 - 평가 결과를 통한 방법론 보완 - 방사선정보를 이용한 지역별 대기 미세먼지 영향 모델링 □ 연구개발성과 ○ (국가 분석 역량 동원) 미세먼지를 최상위* 분석법인 방사화 분석 기술을 활용하여 일부 핵종 분석 정밀도 2배 향상 * 국제도량협회가 인정하는 기준 분석법 ○ (미세먼지 내 방사능 분석) 황사와 함께 날라오는 우라늄, 토륨, 라돈 등의 방사성 물질을 이용하여 국외 발 미세먼지 오염원 평가 정확도 향상 ○ 전체 연구개발기간 목표: 국내외 논문 게재 22건/학술 발표 30건/특허 출원 10건/특허 등록 6건/기술이전 1건/기술인증 1건/인력양성 7명 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ (경제적) 기존 방사능 측정 시설을 미세먼지 측정소로 활용 가능케 하는 기술로 실시간 미세먼지 측정소 170개소 및 미세먼지 성분 분석 측정소 15개소 확장 효과 ※ 성분 분석 측정소 구축비용만 약 150 억원 이상 절감 ○ (과학적) 방사능을 미세먼지 분석의 새로운 마커로서 활용하여 새로운 데이터 산출 (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 김지석
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 미세먼지;방사화 분석;미세먼지 오염원;핵 분석 기술;질소산화물; 2. particulate matter;activation analysis;PM emission source;Nuclear analytical technology;Nitrogen oxides;

□ 연구개요 일부 식품유래 천연물은 nuclear factor erythroid 2-related factor 2(Nrf2) 신호전달계를 활성화하고, 이를 통하여 항산화효소와 2상 해독효소계 발현을 촉진함으로서 암발생을 예방하지만, 또 다른 측면에서 Nrf2 활성화가 암세포에서 발생하는 활성산소의 제거를 촉진하여 암세포 증식을 촉진할 수 있다는 것이 알려져 있음. 따라서 본 연구에서는 식품유래 천연물에 의한 Nrf2의 활성화가 대장암세포의 증식을 촉진하는지 여부와 전사조절인자 Nrf2에 의해 발현이 조절되는 단백질 가운데 암세포 증식과 직접적인 관련이 있는 단백질을 동정하기 위해서 Nrf2을 knockout 한 대장암 세포를 제작하고, RNAseq을 통하여 탐색된 Nrf2-downstream 유전자를 knockout 또는 knockdown 시키는 방법으로 Nrf2 신호전달계를 통하여 암세포 증식 촉진에 관여하는 유전자를 구명하고자 하였으며, 나아가 해당 단백질의 활성을 제어하는 방법을 찾아 암치료에 도움을 줄 수 있는 전략을 수립하고자하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 식품유래 Nrf2 신호전달계를 활성화시키는 파이토케미컬이 암세포증식을 촉진하는지 여부를 조사하고, 이를 통하여 암세포증식을 촉진하는 것으로 확인된 화합물을 이용하여 어떤 Nrf2-downstream 단백질이 암세포증식에 관여하는지 알아보기 위한 연구를 진행하였음. ● 결과 1. 식품유래 천연물이 대장암세포증식 촉진하는 것을 확인하고, 이것이 Nrf2 신호전달계의 활성화와 관련이 있음을 Crispr/casp9 이용한 Nrf2 knockout 및 Nrf2 저해제(brusatol)를 이용하여 증명함 ● 결과 2. 식품유래천연물의 일종인 sulforaphane(SFN)은 Nrf2신호전달계를 활성화 하고 암세포증식을 촉진하는데, 이와 직접적인 관련이 있는 Nrf2-downstream 유전자를 RNAseq과 gene knockout/knockdown 방법으로 탐색하여 γ-glutamylcysteine ligase-catalytic subunit(GCLC)가 핵심단백질임을 확인하였음 ● 결과 3. GCLC가 세포내 활성산소 소거를 통하여 암세포증식을 촉진하여 항암제 작용을 저해하므로, 항암제와 GCLC 저해제(BSO)를 병용처리하였을 때, 항암효과가 상승되는 것을 확인하였음. 특히 SFN은 BSO 및 thioredoxin reductase 억제제인 auranofin와 병용처리시 환원된 글루타티온을 고갈시키고 세포내 산화환원 상태를 교란함으로써 항암활성이 크게 증가하는 것을 새롭게 발견하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구결과는 다음과 같은 영역에서 활용될 수 있을 것으로 판단됨. 1. 암환자의 식사요법으로 활용: 암세포가 이미 존재하는 환경에서 십자화과 채소 등 Nrf2 신호전달시스템을 활성화할 수 있는 식품의 다량 섭취를 자제하도록 권장하는 것이 바람직함. 예를 들어, 블로콜리새싹, 생배추, 갓의 과량 섭취는 피하는 것이 좋으나 이들을 가공한 제품(예, 김치)은 상대적으로 안전함. 2. 식품 유래 Nrf2 activator를 함유하는 항암제에 대한 지적재산권 획득: 본 연구과정에서 낮은 농도의 SFN이 환원형 glutathione(GSH) 소거하는 특성을 확인하였으며, 이를 응용하여 GSH 합성을 억제하는 buthionine sulfoximine(BSO)와 thioredoxin reductase 저해제 auranofin을 SFN과 병용처리시 항암활성이 극적으로 증가하는 것을 확인하였고, 이 신규 항암요법에 대한 지적재산권을 확보하고자 함. 3. 연구의 확장성 확인: 암세포내 활성산소 양을 증가시켜 암세포를 사멸시키려면 GSH 농도뿐만 아니라 또 다른 항산화시스템인 thioredoxin을 동시에 저해해야 함을 확인하였으며, 여기에 SFN과 같은 electrophiles을 추가하였을 때 활성산소발생이 폭발적으로 증가하고, 암세포를 효과적으로 사멸시키는 것이 확인되었으므로, 천연물 또는 이미 개발된 약물가운데 BSO와 auranofin과 병용처리하여 항암효과를 잘 발휘할 수 있는 소재들을 발굴하여 암치료 및 기타 질병치료제로 검토하는 것이 가능할 것으로 판단됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김정상
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 대장암;항산화효소계;설포라판;감마글루타밀시스틴 라이게이즈; 2. colorectal cancer;antioxidant enzymes;Nrf2;sulforaphane;γ-glutamylcyste ine ligase;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 본 연구의 최종목표는 가압경수로 사용후연료의 염소화(chlorination) 공정 및 용융염고속로(MSFR)에 기반한 지속가능한 혁신적인 원자력 시스템 개념의 도출과 기술의 타당성 평가 및 이를 사용후연료 문제의 이상적 해결방안으로서 적용하는 것이다. ◼ 전체 내용 상기의 목표 달성을 위하여 다음과 같은 주요한 목표들을 상정함 • 사용후연료 기반의 지속가능한 용융염고속로 (MSFR) 노심 개념 및 활용방안의 도출 • 가압경수로 사용후연료의 용융염고속로 연료 변환 시스템 개념 도출 및 기술적 타당성 확인 • 전산열유체역학과 불확실성 정량화 분석을 결합한 용융염고속로 (MSFR)의 설계 최적화 연구 • 용융염고속로 (MSFR)에 적용할 수 있는 고성능 구조재 도출 및 기계적 특성 분석 각 그룹별 연구내용은 다음과 같다. • 1그룹(김용희 교수): 사용후연료 기반의 지속가능한 용융염고속로 (MSFR) 노심 개념 및 활용방안의 도출 • 2그룹(윤종일 교수): 가압경수로 사용후연료의 용융염고속로 연료 변환 시스템 개념 도출 및 기술적 타당성 확인 • 3그룹(김현진 교수): 전산열유체역학과 불확실성 정량화 분석을 결합한 용융염고속로 (MSFR)의 설계 최적화 연구 • 4그룹(한승민 교수): 용융염고속로 (MSFR)에 적용할 수 있는 고성능 구조재 도출 및 기계적 특성 분석 ◼ 1단계 1차년도 ❏ 목표 각 그룹별 1차년도 연구목표는 다음과 같다. • 1그룹: 사용후연료를 포함하는 염소염기반의 연료자급형(Breakeven) 용융염고속로 (MSFR) 노심 개념 도출 및 방사선이 물의 전기분해에 미치는 영향 고찰 • 2그룹: 가압경수로 사용후연료의 용융염고속로 연료 변환 개념 확립 • 3그룹: 용융염 액체연료의 유체·열전달 해석 모델 개발 및 불확실성에 따른 민감도 분석 • 4그룹: MSFR용 구조재 후보 선정 및 시편 제작 ❏ 내용 각 그룹별 1차년도 연구목표의 내용은 다음과 같다. • 1그룹 1차년도: - 노물리적 관점에서의 염소 기반 용융염 후보군 물성조사 - 연료자급(Breakeven) 달성을 위한 설계조건 확립 - 몬테카를로 전산코드를 활용한 연료자급 운전 예비적 전산모사 수행 및 평가 - 방사성 동위원소 Cs-137이 방출하는 감마선에 따른 물의 전기 분해 효율 향상 가능성 실험적 평가 • 2그룹 1차년도: - 기존 사용후연료 변환 공정의 사용후연료 내 U/TRU/RE의 분리 및 금속/염화물 형태로의 변환 효율 비교 분석 - 기존 사용후연료 변환 공정에서 용융염고속로 연료 변환을 위한 추가 공정의 필요성 및 보완점 제시 • 3그룹 1차년도: - 용융염 액체연료의 유체·열전달 해석 모델 개발 및 검증 - 용융염 액체연료의 불확실성에 따른 유체·열전달 해석 민감도 연구 및 검증 • 4그룹 1차년도: - MSFR용 구조재 후보 선정 - MSFR용 구조재 시편 제작 및 Characterization ◼ 1단계 2차년도 ❏ 목표 각 그룹별 2차년도 연구목표는 다음과 같다. • 1그룹: 사용후연료를 포함하는 염소염기반의 연료자급형(Breakeven) 용융염고속로 (MSFR) 예비 개념설계 수행 • 2그룹: MSFR에 최적화된 가압경수로 사용후연료의 용융염고속로 연료 변환 공정 흐름도 도출 • 3그룹: 용융염 고속로의 형상 최적화 및 중성자역학 연계-열유동 해석 모델 적용 • 4그룹: MSFR용 구조재 인장 특성 평가 ❏ 내용 각 그룹별 2차년도 연구목표의 내용은 다음과 같다. • 1그룹 2차년도: - 선정된 용융염 핵연료 기반의 노심 예비개념설계 수행 - 사용후핵연료 주입전략 수립 및 노물리적 평가 진행 - 반응도제어기기를 통한 운전기간동안의 정지여유도 평가 수행 • 2그룹 2차년도: - MSFR 연료 제조 개념에서 활용되는 염소화 공정 검증 및 대안 공정 확인 - 사용후연료를 활용한 MSFR 연료 제조 공정 흐름도 구축 및 공정 최적화 - MSFR에 활용되는 염화물 시스템 용융점 및 조성 예비조사 • 3그룹 2차년도: - 용융염 고속로의 형상 최적화 - 용융염 고속로 노심 및 열교환기 내부 유체의 중성자역학 연계-열유동 해석 모델 적용 및 평가 • 4그룹 2차년도: - MSFR용 구조재 인장 시험 - 인장 시험 후 파단면 관측 및 변형 거동 분석 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 사용후연료 문제를 해결한 장기적으로 지속가능한 원자력 시스템 개념 도출 및 이에 기반한 원자력 산업의 탄소중립 기여 제고와 사용후연료 관련 사회적 비용 절감 • 안전하고 극히 효율적인 사용후연료 처리/처분 방안을 제시함으로써 국내외 원자력 산업계 기술개발 및 발전 방향 제시 • 순환연료주기에 기반한 고유 MSFR 원자력 시스템에 대한 다양한 지적재산권 확보 • 방사선이 물의 전기분해에 미치는 영향 파악 및 이에 기반한 수소 생산 기술의 가능성 확인 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김용희
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 용융염고속로;연료자급형;염소화 공정;용융염 유체 해석;용융염고속로 구조재; 2. MSFR;Breakeven;Chlorination;Molten Salt CFD analysis;Material for MSR;