□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 이번 과제는 도파관(waveguide)에서 발생하는 시간조화 조건을 만족하는 전자기파의 산란과 전파를 수치적으로 계산하기 위한 영영분할법에 대한 해석적 연구를 목표로 하고 있다. 전자기파에 대한 복사조건(radiation condition)을 대체할 수 있는 PML과 CRBC와 같은 고차의 흡수경계조건를 연구하는 것과 더불어 고차의 흡수경계조건을 transmission condition으로 활용한 double sweep Schwarz method를 Maxwell 방정식에 적용하고, 이 알고리즘의 안정성과 근사해의 수렴성에 대한 연구를 진행하고, 이론을 입증할 수 있는 유한요소법을 활용한 수치적 예를 보여준다. ○ 전체 내용 이번 연구 과제에서는 도파관에서 발생하는 시간조화 조건의 전자기파의 전파와 산란을 수치적으로 계산하기 위한 영영분할법에 대해 연구하였다. Helmholtz 방정식에 대해서 연구된 DtN, PML, 그리고 CRBC 등의 다양한 형태의 흡수경계조건을 연구를 바탕으로 도판관에서의 전자기파에 대한 복사조건과 그 복사조건을을 대체할 수 있는 고차의 흡수경계조건을 연구하였다. Helmholtz 방정식에 잘 적용되어 온 PML과 CRBC를 발전시켜 극분해된 Maxwell 방정식에 맞는 흡수경계조건을 정의하고, well-posedness와 유한요소법의 오차 분석에 대해서 연구를 진행하였다. 또한 흡수경계조건을 활용하여 극분해된 Maxwell 방정식을 위한 double sweep Schwarz method를 연구, 개발하였다. 전체의 계산영역을 도파관의 축에 수직이 되면서 겹치지 않는 작은 부분영역으로 나누고, 영역과 영역사이에서 고차의 흡수경계조건을 활용하여 고정밀의 데이터가 교환될 수 있도록 하는 알고리즘을 개발하고, 이 근사적 알고리즘에 대한 해의 존재성과 안정성, 그리고 근사해의 수렴성에 대해서 연구하였다. □ 연구개발성과 1.극분해된 Maxwell 방정식에 대한 PML, CRBC 흡수경계조건의 개발과 수렴성과 안정성에 대한 분석 2.1차원으로 전개된 주기적 매질에서의 극분해된 Maxwell 방정식의 PML과 CRBC조건을 결합한 이질적 흡수경계조건의 개발 3.도파관에서의 다중산란을 위한 DtN 흡수경계조건 개발 4.극분해된 Maxwell 방정식을 위한 double sweep Schwarz 방법론 개발 및 수렴성 연구 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 이번 연구는 3차원 공간의 도파관에서 발생하는 전자기파의 산란과 전파를 효율적으로 계산할 수 있는 수치적 알고리즘의 개발과 수학적인 안정성과 수렴성을 증명하는데 있다. 이번 연구 결과는 전자기파에 대한 흡수경계조건을 심도 있게 이해할 수 있는 새로운 결과를 제공할 것이기에 다양한 형태의 파동의 전파와 산란을 연구하는데 있어서 그 기대효과가 클 것으로 보인다. 또한 이번 연구 과제를 통해 얻은 전자기장에 대한 흡수경계조건의 결과들을 지속적으로 발전시킨다면 응용력이 큰 지진파와 같은 벡터 탄성파를 다룰 수 있는 이론으로 확장 가능할 것이다. 이는 물리학, 지질학, 해양학, 전자기학, 음향학 및 의료공학 등 자연과학과 공학의 많은 분야에서 폭넓게 활용될 수 있어 다른 응용분야로 확대될 수 있는 연구의 기초로 활용될 것이다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승일
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 맥스웰 방정식;흡수경계조건;복사조건;영역분할법;유한요소법; 2. Maxwell equation;absorbing boundary condition;radiation condition;domain decomposition method;finite element method;

□ 연구 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 - 최종 목표 간암 동물모델을 활용하여 8-oxo-dG(8-hydroxy-2’-deoxoguanine) 산화 손상과 핵막단백질 Lamin의 상호작용을 유전체 수준에서 밝히고 이를 ‘Lamin의 유전체 안정성 유지를 위한 산화 손상 복구 기작’으로 이해함으로써, 간암 진단 및 치료에 새로운 접근방안을 제시하고자 함. - 세부 목표 1. 간암에서의 발달 단계별 8-oxo-dG 유전체와 Lamin 핵막 단백질과의 상호결합 및 인터렉톰 분석 2. Lamin을 통한 8-oxo-dG 복구 기전 규명 3. 간암 환자 유전체분석을 통한 Lamin 매개 발암성 8-oxo-dG 돌연변이 규명 이러한 목표를 위하여, 1) 산화스트레스 유도 약물(DEN)을 투여하여 제작한 간암 동물 모델을 활용하여 NGS 분석을 수행함으로써, 2) 간암 유전체내 8-oxo-dG 분포를 관찰하고, 3) 유전체-핵막단백질의 상호작용을 통한 DNA 복구 메커니즘을 규명하여 간암의 진단과 치료에 응용 가능한 이론을 제시하고자 함. ◼ 전체 내용 - 연구배경: 발암 과정에서 산화스트레스로 인한 DNA 산화 손상 (8-oxo-dG)이 C가 아닌 A와 염기배열하여 체세포 돌연변이를 형성하면서 암 발달의 원인으로 지목되었으나, 유전체 수준에서의 정확한 위치와 복구과정, 핵막 내부의 공간적인 분포에 대해서는 전혀 알려지지 않음. 따라서, 본 과제책임자의 DNA 손상 및 복구 연구에 대한 전문성과 소속 연구진이 개발한 8-oxo-dG 시퀀싱 기술을 기반으로, 간암 생성 시발생하는 8-oxo-dG 유전체 서열과 산화스트레스에 의해 핵 안을 구획화하는 Lamin과의 연관성을 유전체 수준에서 분석하고, 이를 통해 Lamin의 DNA 손상 복구 기능에 대한 분자생물학적 기작을 규명하여, 산화스트레스로 인한 간암 발달 기전을 규명하고자 함. - 연구내용: 1. 간암유전체분석을 통해 Lamin 매개 8-oxo-dG 복구 기전을 규명하고, 산화스트레스로 인한 Lamin 결함이 8-oxo-dG 형성에 미치는 영향을 확인하여 간암의 발달 기전을 규명 - NGS 분석을 통해 간암의 발달단계에 따른 8-oxo-dG과 lamin의 분포를 분석함으로써 8-oxo-dG 복구과정에서 Lamin의 기능과 역할에 대한 가설 확립 - Lamin 결함이 8-oxo-dG 증가 및 8-oxo-dG와의 상호작용에 미치는 영향 관찰 - 간암세포를 활용하여 산화스트레스로 인한 Lamin 연관 간암 발달 기전 규명 2. 생체 모델을 활용하여 Lamin의 유전체 안정성 유지 기전을 검증하고, 간암 환자조직의 유전체를 분석하여, 1단계 연구를 통해 규명한 Lamin 관련 간암 발달 기전의 유효성을 평가 - Xenograft mouse 모델을 활용하여 Lamin에 의한 8-oxo-dG 복구 및 간암 발달 기전 검증 - 간암 환자조직의 유전체 분석을 통해 Lamin 매개 8-oxo-dG 복구 기전 검증 및 간암 돌연변이를 발굴 ◼ 1단계 ❏ 연구 목표 Lamin과 8-oxo-dG의 상호결합 및 관련한 간암 발달 메커니즘을 밝히고, 간암 발달단계별 유전체 정보를 생산하여 이를 다각도로 분석하고자 함. 1. Lamin 단백질의 인터렉톰 분석 - 전사체 분석을 통해 Lamin의 기능 및 관련 메커니즘에 대한 정보 수집 - 간암 발달단계에 따른 Lamin의 발현량 및 결합단백질 비교 관찰 2. 간암 동물 모델의 유전체 분석 - 간암 발생 생체모델의 유전체 내 8-oxo-dG 분포를 분석 - Lamin과 8-oxo-dG 사이의 관련성 도출을 위한 Lamin ChIP-seq 수행 및 8-oxo-dG 분포와의 비교 분석 3. Lamin과 8-oxo-dG의 연관관계를 설명하는 메커니즘 규명 - Lamin에 대한 8-oxo-dG의 결합력 분석 - 유전체 내 Lamin과 8-oxo-dG의 결합을 설명하는 가설 수립 - 간암 발달에 따른 Lamin과 8-oxo-dG간 결합력의 변화 유무 관찰 - Lamin과 8-oxo-dG 간의 상호작용이 간암 발달에 미치는 분자생물학적 메커니즘 규명 ❏ 연구 내용 1. Lamin의 인터렉톰 분석 Lamin과 8-oxo-dG의 상호작용 연구 시작 전, Lamin에 대한 사전 정보를 수집하고자 함. - Lamin 연관 전사체 분석(RNA-seq)을 통해 Lamin이 DNA 손상 복구, 지질 대사, 스트레스 반응 등에 관여하는 유전자군의 발현을 조절하는 것을 확인함 - 간암 발달 단계에 따른 Lamin의 발현량 변화 및 결합 단백질의 변화는 관찰되지 않음 - Chromatin Immunoprecipitation(ChIP) Dot blot을 통해 LaminA와 8-oxo-dG와의 강한 결합을 관찰 2. 인간 간암세포주 유전체정보 분석 간암 동물모델의 유전체 정보와의 비교분석을 위해 인간 간암 세포주의 유전체 분석 진행 - 항체를 이용하여 8-oxo-dG-IP-seq을 수행, 8-oxo-dG의 유전체 내 분포 확인한 결과 LINE(Long interspersed nuclear element) 서열에 8-oxo-dG 수준이 높게 나타남 - Lamin ChIP-seq 결과, LINE, SINE(Short interspersed nuclear element) 및 Simple repeat 서열에 Lamin이 강하게 결합하는 것을 관찰 3. 간암 동물 모델의 유전체 분석 간암 발달 단계에 따라 Early, Mid, Late 시기의 마우스 간 조직에서 추출, Lamin과 8-oxo-dG의 분포를 확인하고, 연관 관계를 확인하고자 함 - Mid 시기에 8-oxo-dG 수준이 가장 높았으나, 유전체 전반에 산재하여 발생함 - 인간 간암 유전체 분석 결과와 동일하게 8-oxo-dG이 LINE 서열에서 가장 많이 발생하였음 - Lamin ChIP-seq 분석 결과, Lamin 또한 LINE 서열에 밀집하였으며, 8-oxo-dG와 Lamin이 LINE에서 co-localize함을 확인함 4. Lamin과 8-oxo-dG의 결합친화도 분석 면역침강법을 이용하여 Lamin이 Guanine보다 8-oxo-dG에 더 강한 결합 친화도를 보임을 확인함으로써, Lamin이 LINE 서열에 존재하는 8-oxo-dG의 복구 과정에서 기능할 것이라는 가설을 세움 5. Lamin에 의한 간암 발달 기전 동물 모델의 간암 조직에 siRNA를 처리하여 간암세포에서 Lamin의 발현을 억제하였을 때 간암의 발달이 저해됨을 확인함으로써, Lamin이 새로운 항암 타겟으로 응용될 수 있음을 시사함 ◼ 2단계 ❏ 연구 목표 분자생물학 수준에서 규명한 Lamin과 8-oxo-dG에 의한 간암 발병 기전을, 동물모델 및 간암 환자 유래 간세포 분석을 통해 검증하고자 함. Lamin과 8-oxo-dG의 상호작용에 의한 간암 발달 기전을 검증하고, 간암 발암성 돌연변이 발굴을 통해 핵막단백질 Lamin이 간암의 발달에 미치는 영향을 밝히는 것을 목표로 함 1. Lamin 매개 8-oxo-dG 복구 기전의 생체 내 검증 - 1단계 연구에서는 Lamin과 8-oxo-dG의 상호작용과 관련한 간암 발병 메커니즘을 규명하고, 2단계 연구에서 이를 동물모델에서 검증하고자 함 - Lamin 돌연변이 간암 세포주와 환자 유래 간암 세포주를 이종이식하는 Xenograft mouse 모델을 활용하여 Lamin 관련 간암 발달 기전 검증 2. 간암 발암성 돌연변이 발굴 - 간암 동물 모델의 전장 유전체 데이터 분석을 통해 Lamin 관련 발암성 돌연변이 발굴 - 간암 환자의 전장 유전체 데이터 생산 및 분석을 통해 Lamin 관련 돌연변이의 인체 내 유효성 검증 ❏ 연구 내용 간암 동물모델과 인간 간암 세포주에서 공통되는 ‘Lamin 매개 8-oxo-dG 복구’ 메커니즘을 밝혀, 최종적으로 간암 환자 조직의 유전체정보 분석을 통해 메커니즘의 인체 내 유의성을 검증할 예정임 1. Lamin의 8-oxo-dG 복구 및 LINE의 발현 억제 기전을 분자생물학적 실험 방법을 통해 세포 수준에서 규명할 계획임 - 인간 간암 세포주 HepG2와 Huh7에서 Lamin에 의한 8-oxo-dG 복구 기전 및 유전체 안정성 유지 기전을 검증할 예정 - 간암 발달 동물 모델에서 발달 단계별 LINE의 발현량 및 활성을 RNA-seq, Western blot 등의 실험을 통해 비교 예정 - 간암 세포주를 활용하여 Lamin과 LINE의 발현 조절을 통한 간암의 발달 기전 검증을 계획 2. 동물 실험 및 간암 환자조직의 유전체 분석을 통해 메커니즘의 유의성을 검증할 예정임 - 간암 동물모델의 전장유전체 분석을 진행하여 간암에서 LINE이 insertion 된 genomic region을 탐색하고, RNA-seq을 통해 이러한 insertion이 종양 관련 유전자에 미치는 영향 탐색 - 동물모델에서 탐색한 LINE의 insertion region을 간암 환자조직의 유전체 분석을 통해 검증 - 8-oxo-dG 복구 기능에 이상을 보이는 Lamin의 돌연변이 간암 세포주를 동물 세포에 이식하는 Xenograft model을 활용하여 Lamin에 의한 간암 억제 기전 검증 □ 연구성과 1단계 연구결과 Lamin의 발현을 조작한 세포의 전사체분석을 통해 Lamin과 DNA 손상 복구의 연관성을 관찰하고, 유전체 분석을 통해 LaminA 단백질과 8-oxo-dG가 LINE 서열에 밀집함을 확인함. 결합친화도 분석실험을 수행하여, LaminA가 Guanine보다 8-oxo-dG와 강하게 결합하는 것을 관찰함. 연구결과와 선행 논문의 종합적인 분석을 통해, LaminA가 SIRT6와 상호작용하여 LINE 서열에 존재하는 8-oxo-dG의 복구에 기능할 수 있음을 확인함. 더불어 마우스 모델을 이용한 간암 발병 실험을 통해 간암세포에서 LaminA의 발현 억제 시 간암의 증식이 저해됨을 관찰하여, LaminA를 새로운 항암 타겟 단백질로서 제안함 2단계 연구에서는 ‘Lamin을 매개로 한 8-oxo-dG의 손상 복구’ 기전을 세포 및 동물 실험을 통해 규명하고, 간암 환자 조직에서 검증하여 간암 발달 기전에 대한 이해와 간암 치료에 새로운 접근 방안을 제시할 수 있을 것으로 기대함. □ 연구성과의 활용 계획 및 기대 효과 1. 간암 항암제 개발에 활용 가능한 기초 메커니즘 확립 간암의 발달과정에서 산화스트레스로 인해 생성되는 DNA 손상이 미치는 영향에 대한 분자생물학적 메커니즘을 제시함으로써, 향후 간암의 치료를 위한 항암제 개발에 응용 가능함 2. 양질의 간암유전체정보 생산 및 분석 단계별 간암 발병 모델을 이용한 NGS 분석을 통해 후속 연구를 활성화할 양질의 빅데이터를 생산하여 제공하고, 간암을 유도하는 발암 돌연변이를 발굴함으로써 간암의 진단기술 개발에 활용 가능한 데이터베이스를 구축할 것으로 기대 3. 암 연구에서 핵막과 DNA 복구기전을 융합한 창의적인 연구 분야 개척 단백체와 유전체 연구를 융합하여, 핵막이 구조적, 생리학적인 다각적 기능을 통해 산화스트레스에 대응하는 메커니즘을 규명함으로써, 핵막 단백질이 간암의 발달에 미치는 영향에 대한 창의적이고 도전적인 새로운 연구영역을 개척할 것으로 기대 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 함자영
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 간암;차세대염기서열분석;산화 DNA 손상 복구;간암동물모델; 2. Hepatocellular carcinoma;Oxidative DNA repair;NGS;DEN-induced liver cancer model;LINE;

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성 - 목적 ⦁첨단산업분야(원전, 방산, 항공, 우주, 조선산업 등) 기술 개발 응용 ⦁미래산업 육성 및 산업체 가속기 활용 활성화를 위한 차세대 복합빔 조사시설 구축 - 필요성 ⦁방산, 원자력 분야 부품·장비 첨단화 필요에 따른 부품 및 소재 결함 분석 고도화 필요 ⦁국내 유일 중성자원인 ‘하나로’의 가동 중단으로 미래기술 개발을 위해 대체 장비 필요 ⦁결함분석을 위해 X-ray를 활용하고 있으나 복합소재 및 밀도 높은 소재 분석 불가능 Ⅲ. 연구개발의 내용 및 도출결과 - 복합빔 시설의 창원국가산업단지2.0 내 구축 당위성 수립 ⦁창원은 전국 방산매출액 24.1% 등 국내 최고 방위산업 핵심도시 ⦁산업부, 국토부(‘23.3.15) 국가첨단산업벨트 조성 계획에 방위·원자력 융합 지역으로 선정 ⦁연관 산업 클러스터 및 우수한 연구 인프라 보유 - 도출된 복합빔 시설의 규모 및 상세제원 ⦁사업예산: 4,500억원, 사업기간: ’25 - ‘29(5년), 부지면적: 000,000m3 ⦁제원 및 조사면적 등 - 향후 사업 추진방향 ⦁시설 및 장치의 설계, 구축 및 운영 등을 위해 경험과 노하우를 보유한 전문기관이 주관 Ⅳ. 기대효과 - 경남권의 산·학·연을 연결하는 첨단방위·차세대 원자력 산업 요충지로 활용 가능 ⦁(산업체 및 산업단지) 밀양나노센터, 김해골든루트산업단지, 한화에어로스페이스 등 ⦁(대학) 경상국립대학고, 연암공과대학교, 인제대학교, 창원대학교 등 ⦁(연구원) 한국재료연구원, 국방기술품질원, 국방기술진흥연구소 등 - 차별화된 결함 이미지 분석을 통한 첨단방위·차세대원자력 산업의 도약에 기여 가능 ⦁선도적 서비스 모델을 구축하여 신뢰성에 기반한 제품의 글로벌 시장 경쟁력 확보 ⦁인력양성을 통해 신속･정확한 품질 검증･조사 서비스 제공 ⦁자체 연구부서 운영을 통하여 고도화된 융합 하이브리드 영상 시스템 제공 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 이종만
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20231200
• Keyword : 1. 복합빔;조사시설; 2. Multiple ion beam;Irradiation facility;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이준
• 주관연구기관 : (주)에스제이엠
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 핵융합;이중 진공경계;원자력코드;벨로우즈;로타리 피드스루; 2. Nuclear Fusion;Dual vacuum wall;ASME;Formed Bellows;Rotary feedthrough;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 현행 방사성유출물 규제기술의 유효성 확인을 통하여 「글로벌 스탠다드」와 부합하는 국내 고유의 규제기술기반 확보 및 개선 방안 제안 ◼ 전체 내용 ○ 방사성유출물 통합 데이터베이스 구축·활용 - 국제기구 및 개별국가 방사성유출물 데이터 조사 및 분석 - 방사성유출물 통합 데이터베이스 구축 - 통합 데이터베이스 기반 국내 원자력시설 방사성유출물 관리수준 평가 - 방사성유출물 데이터를 활용한 사건징후 사전인지 및 운전이력 사후 확인기술 개발 ○ 방사성유출물 규제기술 유효성 재평가 및 개선방안 도출 - 최신 국제안전기준/표준(IAEA, ISO, IEC 등) 및 선도국 규제기술 조사 및 분석 - 피폭방사선량 기준 현행배출제한치 유효성 평가 - 방사성유출물 최소검출하한(LLD) 요건 유효성 평가 - 방사성유출물 배출량 오차/불확실성 평가 기술 개발 - 다수 호기/배기구를 고려한 방사성유출물감시기 경보설정치 검증 기술 개발 - USNRC Regulatory Guide 1.21, Rev.2 (2009) 등 세부 이행기술 개발 - 방사성유출물 감시・관리 안전규제 고유 기술배경서 발간 ◼ 1단계 ❏ 목표 ○ 방사성유출물 통합DB 데이터 수집 및 유출물 규제기술 유효성 평가(I&II) ❏ 내용 ○ 국내 원전 방사성유출물 데이터 조사 및 분석 ○ 해외 방사성유출물 데이터 조사 및 분석 ○ 국내외 최신 방사성유출물 안전기준 및 규제기준/지침 Gap 분석 ○ 피폭방사선량 기준 현행 배출제한치 유효성 평가 ○ 통합 데이터베이스 기반 국내 원자력시설 방사성유출물 관리수준 평가 ○ 방사성유출물 배출량 오차/불확실성 평가기술 개발 ○ 방사성유출물 최소검출하한(LLD) 요건 유효성 평가 ○ 소규모 원자력시설 방사성유출물 규제체계 유효성 재평가 ◼ 2단계 ❏ 목표 ○ 방사성유출물 통합DB 활용방안 구축 및 유출물 규제기술 유효성 평가(III) ❏ 내용 ○ 방사성유출물 배출 데이터를 활용한 사건 예측 및 운전이력 사후 확인기술 개발 ○ 다수 호기/배기구를 고려한 방사성유출물감시기 경보설정치 검증 기술 개발 ○ USNRC Regulatory Guide 1.21, Rev.2 (2009) 등 세부 이행기술 개발 ○ 방사성유출물 감시・관리 안전규제 고유 기술배경서 발간(소규모 원자력이용시설 포함) □ 연구개발성과 ○ 연차별 연구개발성과 목표 및 달성 현황 ○ 1차년도(2020년) 연구개발 성과 세부내용 • 안전기술보고서(N-STAR): 1편 - 【성과 A1】국내·외 최신 방사성유출물 안전기준 및 규제지침 비교·분석(NSTAR-20RS21-162) • 논문게재: 0.5편(2개 연구과제 공동성과) - 【성과 B1】SCIE 논문: Calculation of Potential Radiation Doses Assosiated with Predisposal Management of Dismantled Steam Generators from Nuclear Power Plants, Sustainability, 12(12), 5149, 2020. • 학술발표: 3건 - 【성과 C1】국내 학술발표: Source Term Modeling of Release Paths of Radionuclides from Pressurized Water Reactor after Permanent Shutdown(한국방사성폐기물학회 2020 춘계 학술발표회) - 【성과 C2】국내 학술발표: Review of OSPAR Convention Methodology to Assess Radiological Impact for Non-Human Species from Radioactive Liquid Effluents (한국방사성폐기물학회 2020 춘계 학술발표회) - 【성과 C3】국내 학술발표 : Review on Effectiveness of Current Discharge Limit based on Radiation Dose for Gaseous Radioactive Effluent from Korean Nuclear Power Plants (한국방사성폐기물학회 2020 추계 학술발표회) • 인력양성: 학위취득 3명(석사 1명, 학사 2명) - 【성과 D1】공학석사 (강지수, 2020.08.) - 【성과 D2】공학사 (한지훈, 2020.02.) - 【성과 D3】공학사 (전가현, 2020.02.) • 단기연수: 1건 - 【성과 E1】강지수, SPSS 초급 통계분석(이러닝), 통계교육원(2020.08.31.~09.16.) • 기타: 6건 - 【성과 H1】정책제안: 후쿠시마 오염수 방출 관련 정부의 정책적 대응방향 제안, 「전문가가 말하는 일본 원전 오염수 방출 문제점」, 대한민국 정책브리핑 정책뉴스 (문화체육관광부 국민소통실 2020.11.20.): https://www.korea.kr/news/policyNewsView.do?newsId=148880006 - 【성과 H2】언론기고: 후쿠시마 오염수 방출 관련 언론기고, 「원전 오염수 방출, 책임 있는 일본의 역할을 기대한다」 (서울신문 27면 (오피니언), 2020.11.11.):https://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20201111027017 - 【성과 H3】정부자문: 후쿠시마 오염수 이슈 관련 정부(원자력안전위원회) 대응 관련 전문가 자문, 「방사능 환경방출 대응 관련 자문단」, 2020년 연중. - 【성과 H4】공무원 강의 (I): 방사성폐기물(방사성유출물 포함) 안전 관련 원자력안전위원회 공무원 역량강화 교육 (상반기), 2020.06.30. - 【성과 H5】공무원 강의 (2): 방사성폐기물(방사성유출물 포함) 안전 관련 원자력안전위원회 공무원 역량강화 교육 (하반기), 2020.10.29. - 【성과 H6】공무원 강의 (3): 방사성폐기물(방사성유출물 포함) 산업통상자원부 공무원 교육, 2020.10.26. ○ 2차년도(2021년) 연구개발 성과 세부내용 • 안전기술보고서(N-STAR): 2편 - 【성과 A2】국내 가동중 발전용원자로의 액체 및 기체 방사성유출물 배출특성 분석(NSTAR-21RS21-175) - 【성과 A3】국내·외 비발전 원자력이용시설 방사성유출물관리 규제 현황 분석(NSTAR-21RS21-368) • 논문게재: 1편 - 【성과 B2】SCIE 논문: New methodologies to derive discharge limits considering operational flexibility of radioactive effluents from Korean nuclear power plants based on historical discharge data, Nuclear Engineering and Technology, 54(3), 1003-1015, 2022. - 【성과 B3】KCI 논문: 국내 운영중 발전용원자로의 액체 및 기체 방사성유출물 배출특성 분석, 방사선산업학회지, 15(4): 267-274, 2021. • 학술발표: 3건 - 【성과 C4】국내 학술발표: Statisitcal Analysis of Radioactive Effluent Data From Korean Nuclear Power Plants Using R Program (한국방사성폐기물학회 2021 춘계 학술발표회) - 【성과 C5】국내 학술발표: Comparative Analysis of Methodologies for Dose Assessment due to the Radioactive Effluents: USNRC Regulatory Guide 1.109 and UNSCEAR 2016 Methodology (한국방사성폐기물학회 2021 춘계 학술발표회) - 【성과 C6】국제 학술발표: Preliminary Assessment of Conditional Release and Recycling of Concrete Waste at Radioactive Waste Repository (DECON 2021 학술발표회) • 인력양성: 학위취득 3명(석사 1명, 학사 2명) - 【성과 D4】공학석사 (이세근, 2021.02.) - 【성과 D5】공학사 (장인규, 2021.02.) - 【성과 D6】공학사 (김소윤, 2021.02.) • 단기연수: 3건 - 【성과 E2】강지수, 감마핵종분석 전문인력 양성과정 (2021.04.15.~2021.04.16.) - 【성과 E3】황영훈, RESRAD-ONSITE, RESRAD-OFFSITE, and RESRAD-BUILD Training workshop (2021.09.20.~2021.10.01.) - 【성과 E4】정석희, RESRAD-ONSITE, RESRAD-OFFSITE, and RESRAD-BUILD Training workshop (2021.09.20.~2021.10.01.) • 시제품 제작:１건 - 【성과 F1】방사성유출물 통합 데이터베이스 시제품 • 지식재산권:１건 - 【성과 G1】KHU-Integrated Radioactive Effluent Database (K-IRED), 한국저작권위원회 저작권 등록번호: 제C-2021-048242호 • 기타: 6건 - 【성과 H7】정부자문: 오염수 관련 주제발표, 외교부차관 주최 정부 후쿠시마TF 회의, 2021.05.07. - 【성과 H8】KINS 전문가회의 자문: 해외 방폐물 처분전관리(방사성유출물) 안전규제체계 및 국내 제도개선 방향 협의, 2021.05.18. - 【성과 H9】공무원 강의 (1): 방사성폐기물 안전규제(방사성유출물 포함), 2021년 상반기 2차 원자력안전위원회 공무원역량강화교육, 2021.06.29. - 【성과 H10】공무원 강의 (2): 방사성폐기물 안전규제(방사성유출물 포함), 2021년 하반기 2차 원자력안전위원회 공무원역량강화교육, 2021.12.14. - 【성과 H11】원전해체 기본과정 강의 (1): 방사성폐기물 처리/처분(방사성유출물 포함), KAIF 주관「퇴직자 · 재직자 경력전환교육」원전해체 기본과정, 2021.04.21. - 【성과 H12】원전해체 기본과정 강의 (2): 방사성폐기물 처리/처분(방사성유출물 포함), KAIF 주관「퇴직자 · 재직자 경력전환교육」원전해체 기본과정, 2021.11.25. • 포상 및 수상: 1건 - 【성과 I1 】장인규, DECON21 학술발표회 Young generation session 포스터 우수발표상 전체 3위 수상 ○ 3차년도(2022년) 연구개발 성과 세부내용 • 안전기술보고서(N-STAR): 2편 - 【성과 A4】과거 배출데이터에 기반한 방사성유출물 배출제한치 유도 방법론 (NSTAR-22RS23-079) - 【성과 A5】국내 원전 방사성유출물 배출 이력을 반영한 새로운 선량제약치 유도 (NSTAR-22RS23-078) • 논문게재: 1편 - 【성과 B4】SCIE 논문: Derivation of a new dose constraint applicable to radioactive discharges from Korean nuclear power plants through retrospective dose assessment, Nuclear Engineering and Technology, 54 (10) 3660-3671, 2022. - 【성과 B5】KCI 논문: 외국의 방사성동위원소 사용시설 방사성유출물관리 차등 규제기준 비교·분석 및 국내 적용방안, 방사선산업학회지, 16(4): 407-420, 2022. • 학술발표: 7건 - 【성과 C7】국내 학술발표: Characteristics of Radioactive Discharges and Anticipated Offsite Doses for Korean Nuclear Power Plants Under Permanent or Long-term Shutdown (한국방사성폐기물학회 2022 춘계 학술발표회) - 【성과 C8】국내 학술발표: Revisit of LLD Requirements for Airborne Discharges From PWRs in line with Effluent Concentration Limit (한국방사성폐기물학회 2022 춘계 학술발표회) - 【성과 C9】국내 학술발표: Preliminary Analysis of Uncertainties in the Calculated Value of Radioactivity for Airborne Discharges From NPPs in Batch Mode (한국방사성폐기물학회 2022 추계 학술발표회) - 【성과 C10】국제 학술발표: Practices of Offsite Dose Calculation fro the Radioactive Effluent from Korean NPPs and a New Proposal to Derive Dose Constraints (2022 Radiological Effluents & Environmental Workshop) - 【성과 C11】국제 학술발표: Analysis of Characteristics of Radioactive Discharges from Korean NPPs and Proposal to Set Radioactivity Discharge Limits (2022 Radiological Effluents & Environmental Workshop) - 【성과 C12】국제 학술발표: Preliminary Modeling to Derive New Detection Limits to Ensure Compliance with Discharge Limits for Gaseous Radioactive Effluent From NPPs (EAFORM 2022 학술발표회) - 【성과 C13】국제 학술발표: Preliminary Study on Source Term Model for Radioactive Effluents during Decommissioning of Nuclear Power Plants Using AMBER Code (EAFORM 2022 학술발표회) • 인력양성: 학위취득 5명(석사 3명, 학사 2명) - 【성과 D7】공학석사 (전가현, 2022.02.) - 【성과 D8】공학석사 (장인규, 2023.02 졸업예정) - 【성과 D9】공학석사 (김소윤, 2023.02 졸업예정) - 【성과 D10】공학사 (송현석, 2022.02.) - 【성과 D11】공학사 (황영훈, 2022.02.) • 단기연수: 3건 - 【성과 E5】한지훈, 감마핵종분석 전문인력 양성과정 (2022.09.27.~2022.09.28.) - 【성과 E6】장인규, 감마핵종분석 전문인력 양성과정 (2022.09.27.~2022.09.28.) - 【성과 E7】김소윤, 감마핵종분석 전문인력 양성과정 (2022.09.27.~2022.09.28.) • 기타: 8건 - 【성과 H13】TV 인터뷰: 채널A 뉴스 '[세계를 가다]日, 9개월 뒤면 원전 오염수 방류…주민들은 반발', 2022.09.24. 방송에 연구결과 활용 (http://www.ichannela.com/news/main/news_detailPage.do?publishId=000000315372) - 【성과 H14】규제전문기관(KINS) 기술기준위원회 방사선 및 폐기물분과 위원장 활동 : KINS 기술기준위원회 ‘방사선 및 폐기물분과 위원장’ 활동 및 방사성유출물 관련 기술기준(안) 심의에 연구결과 활용, 2020.1.~2022.12. - 【성과 H15】규제전문기관(KINS) 기술기준위원회 활동 및 관련 기술기준 심의: KINS 기술기준위원회 ‘방재 및 생활환경 분과 위원’ 활동 및 방사성유출물 관련 기술기준(안) 심의에 연구결과 활용, 2020.1.~2022.12. - 【성과 H16】규제전문기관(KINS)과 과제성과 공유:「방사성유출물 데이터의 규제활용 제고 방안에 관한 세미나」에서 규제요원 대상 과제 주요성과 소개 및 공유, 2022.11.18. - 【성과 H17】규제전문기관(KINS) 전문강좌 강의:「원전해체 전문과정」에서 ‘과도기 및 해체단계 방사성폐기물(액체, 기체, 고체) 안전관리’ 강의, 2022.11.30. - 【성과 H18】공무원 강의 (1): 방사성폐기물 안전규제(방사성유출물 포함), 2022년 상반기 2차 원자력안전위원회 공무원역량강화교육, 2022.07.01. - 【성과 H19】공무원 강의 (2): 방사성폐기물 안전규제(방사성유출물 포함), 2022년 상반기 2차 원자력안전위원회 공무원역량강화교육, 2022.12.01. - 【성과 H20】원전해체 기본과정 강의: 방사성폐기물 저장/처분(방사성유출물 포함), KAIF 주관「퇴직자 · 재직자 경력전환교육」원전해체 기본과정, 2022.09.29. • 포상 및 수상: 1건 - 【성과 I2 】강지수, 한국원자력학회 제9회 퀴리상 수상 • 규제정책활용(제안): 2건 - 【성과 J1】과거 방사성유출물 배출이력을 반영한 발전용원자로 및 관계시설의 방사능 배출목표치 설정 및 관리 (2022.12) - 【성과 J2】과거 국내 발전용원자로 방사성유출물 배출성능과 현행 방사선방호기준과 부합하는 연간 피폭방사선량 기준 개정 (2022.12) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 이 연구의 결과물은 원자력이용시설의 설계 및 운영 안전성 심사 및 검사과정에서 환경으로 배출되는 방사성유출물에 대한 관리 및 감시에 따른 종합 안전성을 확인·검증하는데 활용할 수 있음 - “방사성유출물 선량기반 배출제한치 설정 방법론”은 1960년 ICRP-2에 기초해 규정된 미국 10CFR50 Appendix I 체계를 탈피해 국내 ICRP-60/103 이후 방호체계에 따른 고유 배출제한치 설정을 위한 안전성 평가에 활용 - “위험도 기반 방사성유출물 계측민감도 요건 유도방법론”은 현행 원전의 운영기술지침서 첨부서류인「방사성배출물 관리계획서」에 NUREG-1301에 따라 일률적으로 명시된 핵종별 최소검출가능농도를 위험도에 근거해 합리적으로 차등화하고 그 적합성을 검증하는데 필요한 안전성평가에 직접 활용 - “방사성유출물 환경 배출방사능 불확도 평가 방법론”은 국내 원전에서 환경으로 배출되는 방사성물질 산출값에 수반되는 오차 및 불확도를 정량적으로 평가하고, 향후 환경배출 방사능 산출값의 정확도 및 정밀도에 대한 Regulatory Insight를 마련하고 원전 운영자로 하여금 자체적으로 방사성유출물 환경배출량 평가결과 신뢰도 제고 노력을 독려 - “방사성유출물 감시・관리 안전규제 고유 기술배경서”는 원전 액・기체 방사성유출물 배출 감시 및 관리에 대한 신규 규제기준 또는 지침 제정 시 기술적 근거로 활용 가능 ○ 이 연구의 결과물로 구축될 전 세계 원자력시설의 방사성유출물 통합 데이터베이스는 다음과 같이 활용할 수 있음 - 국내외 원자력시설을 망라한 “액・기체 방사성유출물 통합 데이터베이스”는 국내 원전의 방사성유출물 상대적 배출성능에 대한 객관적인 규제의 근거로 활용할 수 있고, 또한 국내 NGO 또는 주민이 특정 원전의 방사성물질 환경배출 및 이로 인한 방사선영향과 관련하여 이슈를 제기할 경우 객관적인 국제비교를 통해 정확한 정보를 제공하고 설명할 수 있는 기술적 근거 제공 가능 ※ 일본 후쿠시마 원전 오염수 해양방출 관련 대응에 기술적 근거 제공(필요시) - 통합 데이터베이스에 저장될 방대한 양의 데이터 분석을 통해 주요 운전이력과 사건이 방사성유출물 배출추이에 미치는 영향(관계성)을 분석하는 “사건징후 사전인지 및 운전이력 사후확인 기술” 활용 결과를 안전성 심사 및 검사에 활용함으로써 방사성유출물 안전규제 효과성 및 효율성 제고 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정재학
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 방사성유출물;배출제한치;주민피폭선량평가지침;원자력발전소;통합 데이터베이스; 2. Radioactive effluent;Discharge limit;ODCM;Nuclear power plant;Consolidated database;

연구개요 본 과제는 위성과 지상에서 측정한 기상 데이터를 모두 이용하여 대기권을 통과하여 지표면 도달하는 일사량(solar irradiance)을 예측(forecast)하는 태양복사모델(solar radiation model)을 기계 학습(machine learning)과 연계하여 연구하고, 예측한 일사량으로 태양에너지(solar energy) 발전량을 예측하는 것을 목표로 한다. 국내에 적합하도록, 기상 데이터와 일사량 사이의 상관관계를 기반으로 하는 통계적 태양복사모델과 기상 데이터를 입력 변수로 하면서 복사 전달 방정식의 해를 구하는 물리적 태양복사모델을 개발한다. 기존의 통계적 모델과 물리적 모델에 기계 학습 방법을 적용하여 일사량의 예측 시간 범위, 시공간의 해상도, 예측 정확도를 향상할 수 있도록 태양복사모델을 연구한다. 연구 목표대비 연구결과 일사량 예측에서 널리 사용되는 통계적 모델과 물리적 모델을 이용하여 현재 수준에서 태양복사모델의 특성을 이해하고 장단점을 분석하였다. 하늘 영상 기반 모델, 위성영상 기반 모델, 수치 해석 모델의 모든 경우에 대해 기계 학습을 적용함으로써 분, 시간, 일의 다른 시간 스케일에 적용이 가능한 미래 일사량 예측 모델을 개발하였다. ANN(artificial neural network), LSTM(long short-term memory), GRU(gated recurrent unit), SVR(support vector regression), RF(random forest) 등 다양한 기계 학습 알고리즘을 검토한 후, 시계열 데이터에 적합한 LSTM이나 GRU 같은 딥러닝(deep learning)이 일사량 예측에 더욱 효과적인 것을 증명하였다. 태양차단지수(sun blocking index)라는 새로운 변수를 제시하였고, 기계 학습의 입력 변수 및 하이퍼 파라미터 최적화를 통해 예측 정확도가 향상됨을 증명하였다. 예측 결과는 측정 결과와 비교하고 RMSE(root mean square error)와 MBE(mean bias error) 같은 오차 척도를 산출하여 기계 학습에 의한 예측 정확도 개선을 정량적으로 파악할 수 있도록 하였다. 몇 분 앞선 일사량 예측에서 RMSE는 대략 10~20%이고, 몇 시간 앞선 예측과 며칠 앞선 예측에서는 각각 RMSE 20~30%와 30~40% 수준으로 개선되었다. 전반적으로, 기계 학습 방법이 일사량 및 태양광 발전량 예측에서 정확도를 높였고, 특히 MBE 개선에 효과적으로 나타났다. 태양광 발전량 예측에서 일사량 예측의 중요성을 확인하였고, 기계 학습을 통해 특정 지역 및 시스템에 적합한 데이터를 더욱 정확하게 산출할 수 있음을 증명하였다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 과제를 통해 개발한 일사량 예측 기술은 다양한 에너지 관리 시스템(energy management system)에 활용할 수 있다. 국가 전력망 관리에서는 태양광 발전량 예측하면 전기 수요와 생산을 안정적으로 제어하고 급격한 전력 변동에 대처할 수 있다. 건물 및 자동차의 에너지 관리에서는 일사량에 따른 에너지 수요 변화를 예측하여 예비 공조, 수요 분산과 같은 효율적인 수요 관리를 적용할 수 있다. 이를 통해 전 세계적으로 패러다임의 변화를 겪고 있는 에너지 시장에서 경쟁하는 국내 업체에게는 기술력 향상에 도움을 주고, 재생에너지 확산을 촉진함으로써 온실가스 감축 및 기후 변화 대응에 적극적으로 참여하는 국가 이미지 제고에 기여할 수 있다. 학문적으로는 국내에서 태양복사모델에 관한 연구가 부족한 상황에서 기초연구의 다양성을 확대하는 데 중요한 역할을 할 것이다. 기계학습기술을 태양복사모델과 연계함으로써 향후 급격히 발전하는 기계학습기술의 성과를 태양에너지 기술까지 확대 가능한 학문적 교두보를 마련할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이현진
• 주관연구기관 : 국민대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 태양복사모델;기계학습;일사량;태양에너지 발전량;예측; 2. solar radiation model;machine learning;solar irradiance;solar energy generation;forecast;

연구개요 이번 연구과제에서는 고밀도/고온의 핵물질 안에서 다양한 종류의 벡터 중간자들이 유한한 속도를 가지고 움직일 때 겪는 질량 변화를 이론적으로 계산해 보고자 했습니다. 연구 목표대비 연구결과 이번 연구과제의 초기 연구계획서에 기재된 최종목표는 아래와 같이 크게 두 가지였습니다. ㄱ) 유한한 밀도안에서 움직이는 Φ 중간자의 질량 변화 계산 ㄴ) 고온의 핵물질 안에서 움직이는 J/Ψ의 질량 변화 계산 하지만 연구개발과제의 1차 목표였던 유한한 밀도에서 움직이는 Φ 중간자의 특성 변화에 대한 이론적 고찰이 최초 연구개시일 이전에 완수되어 논문에 게재까지 완료됐습니다. 따라서, 이 부분이 연구 성과에 미반영되었습니다. 하지만 이번 연구과제에서 고찰한 이론적 방법이 벡터 중간자 뿐만 아니라 자기 수반(self-adjoint) 형태를 가진 스칼라, 유사스칼라, 유사벡터 등 다른 중간자에도 동일하게 적용될 수 있음을 알게 되었습니다. 이를 이용해 두 번째 연구 대상이었던 J/Ψ 중간자 외에 η_c, Χ_c0, Χ_c1 중간자들의 특성변화도 같이 연구해 보았고 추가로 J/Ψ 중간자와 유사한 구조를 가지고 있지만 질량 스케일이 다른 Υ(1S) 중간자에 대해서도 연구해 보았습니다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 이번 연구과제의 1차 목표였던 유한한 밀도에서 움직이는 Φ 중간자의 특성 변화에 대한 이론적 고찰은 아쉽게 연구개시일 이전에 완수되어 최종 성과에 반영되지는 않았지만, 곧 일본의 J-PARC 실험에서 이 효과를 실제로 관측할 것이기 때문에 추후에 실험결과와 직접 비교 분석하는 연구를 진행해볼 수 있을 것입니다. 그리고 2차 목표였던 고온의 핵물질 안에서 움직이는 J/Ψ 중간자의 특성 변화 연구의 경우에는 이론적 고찰을 통해 훨씬 더 많은 입자들로 확장할 수 있었습니다. 이는 추후 쿼크-글루온 플라즈마 상태의 핵물질 안에서 무거운 중간자들이 겪는 질량변화를 좀 더 정밀하게 연구하는데 도움을 줄 것으로 기대됩니다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김형주
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 벡터 중간자;질량 변화;QCD합규칙;운동량; 2. vector meson;mass shift;QCDSumRule;momentum;

연구개발과제의 개요 2021년 KISTEP에서 발표한 우리나라 분야별 기술수준 보고서에 따르면, 우리나라의 원자력 기술은 미국, EU, 일본 다음으로 세계적인 수준으로 기술선도그룹에 포함된다. 동 보고서에서 수록된 또 다른 중요한 점은 이러한 우수한 기술 수준을 유지‧향상하기 위해서는 인력양성을 최우선 과제로 삼아야 한다는 결론이 포함되었다. 원자력 및 에너지 기술분야의 전문가들이 꼽은 가장 중요한 정부의 정책이 인력양성이라는 것을 의미한다. 과거부터 원자력은‘사람의 머리에서 캐내는 에너지로 불리웠다. 우수한 인력을 양성해내는 것이 가장 효과적인 기술개발의 첫 단계라는 것, 사람이 그만큼 중요하다는 것을 많은 전문가들이 공감하고 있다는 방증이다. 이에 따라, 정부에서도 인력양성의 중요성을 인식하고 정책적인 지원을 지속하고 있다. 과기부에서는 원자력안전연구전문인력양성사업, 산업부에서는 에너지인력양성사업과 원자력생태계지지원사업, 원안위에서는 원자력안전사전실습교육강화사업 등 부처별로 다양한 인력양성 사업을 기획‧운영하고 있다. (출처: 본문 3p)

• 연구책임자 : 정원표
• 주관연구기관 : 한국원자력협력재단
• 발행년도 : 20230300
• Keyword :

□ 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;

1. 연구개발과제의 개요 1) 연구개발의 목적 □ 최종 연구개발 목표 ◦ 원전의 안전성 향상을 위한 중대사고 기기생존성(ES1)) 평가 기술 개발 ◦ 중대사고 기기생존성 평가 설비 구축 ◦ 중대사고 기기생존성 평가 체계를 통한 원전 규제 대응 및 산업계 수탁과제 수행 □ 당해 연구개발 목표 ◦ 중대사고 기기생존성 관련 규제요건 분석 ▹ 사고관리계획서 유관기관 협업체계 구축 ▹ 중대사고 기기생존성 평가 관련 규제 및 환경조건 연구 ◦ 중대사고 환경 모사 시험설비 개선 및 운용 ▹ 중대사고 기기생존성 시험설비 개선 및 운용기술 개발 ▹ 중대사고 기기생존성 실증시험 수행 ◦ 기기생존성 평가 기술 및 중대사고용 방화랩(Fire Wrap) 설계기술 개발 ▹ 중대사고 기기생존성 종합영향평가 수행 ▹ 중대사고 대처설비 생존성 향상기술 개발 ▹ 중대사고 환경에서의 상승효과를 고려한 비금속소재 열화평가 기술 개발 (출처 : 본문 1. 연구개발과제의 개요 3p)

• 연구책임자 : 김대환
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20231100
• Keyword : 1. 중대사고;기기생존성;생존성향상;실증시험;안전등급기기; 2. Severe Accident;Equipment Survivability;Survivability Improvement;Type Test;Safety Related Equipment;