1. Research Purpose UAE launched UAE 2050 Energy Strategy which include clean coal, natural gas, nuclear power, and renewable energy in UAE’s energy mix. Since more than 90% of electricity generated by natural gas in UAE, the strategy sets a goal to reduce the large consumption of domestic natural gas. Moreover, focus of UAE government moves towards clean and low-carbon energy sources. As a result, the announced targeted energy mix of 2050 includes 44% renewable, 38% natural gas, 12% clean coal and 6% nuclear power. However, the reduced portion of natural gas generation mostly occupied by renewable energy, not nuclear power. The experts of the energy industry pointed out that gradual increase of overall nuclear power cost both including economics cost and potential risk of plant operation makes the governor of UAE lean towards renewable energy. Thus, this study set an objective to enhance economic feasibility of nuclear power plants for successful boost of nuclear power in UAE. (source : 1. Research Purpose 3p)

• 연구책임자 : 정용훈
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword :

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 손영돈
• 주관연구기관 : 가천대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 인공지능;딥러닝;영상재구성;팬텀;핵의학; 2. Artificial Intelligence;Deep Learning;Image Reconstruction;Phantom;Nuclear Medicine;

연구개발 목표 ○ 미국 DOE의 가상원자로 개발 프로젝트(CASL) 주관 연구기관인 Oak Ridge National Laboratory(ORNL)과 공동으로 원전 고정밀 열수력 해석과 관련하여 개발된 핵심 전산코드들에 대한 검증 연구를 수행하여, 원전 모델링 및 시뮬레이션의 핵심 분야인 기기스케일 및 CFD스케일 열수력 해석기술의 원전 안전해석 적용성을 확보하고자 함. ○ 이를 위하여 다음의 세부 연구목표를 제시함: ·실험 데이터를 활용한 CFD스케일 벽면비등 해석을 수행하여 기구학적 벽면 비등 모델에 대한 검증 및 개선 연구를 수행함. ·실험 데이터를 활용하여 CFD 스케일 핵비등이탈율 모델에 대한 검증 및 개선 연구를 수행함. ·선정된 기기스케일 다차원 열수력 문제에 대한 비교 계산을 통하여 기기스케일 원자로 열수력 안전해석 기술에 대한 검증 연구를 수행함. 연구개발 내용 ○ 기기스케일 원자로 안전해석 체계 확립 및 열수력-노물리 연계 안전해석 검증: ·기기스케일 원자로 안전해석 문제의 정의: CASL VERA Benchmark No.9 선정 ·원자로 노물리 해석 입력 생성 및 TCP/IP소켓 방식을 이용한 정상상태 노물리 -열수력 연계 해석체계 구축 ·기기스케일 원자로 안전해석: 열수력-노물리 연계, 과도상태 해석 (No.9 문제) ·기기스케일 원자로 안전해석 결과 평가: Code-to-Code Benchmark 비교평가 ○ CFD 스케일 벽면비등 모델의 평가/검증 및 개선: ·선정된 검증실험에 대한 벽면비등 모델의 주요인자 정의 ·벽면비등 모델의 평가 및 검증 해석 ○ CFD 스케일 핵비등이탈율(DNBR) 예측 모델의 평가/검증 및 개선: ·핵비등이탈율 예측모델의 주요인자 정의 및 검증실험 선정 ·핵비등이탈율 예측모델의 평가 및 검증 해석 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) ○ 본 연구개발에서 검증된 기기스케일 원자로 안전해석 기술은 기존 1차원 계통열수력 해석코드 기반의 안전해석 기술의 정밀도를 한 단계 상승시킬 수 있는 다차원 안전해석을 위한 핵심 기술로 활용 가능함. ○ 기기스케일 원자로 안전해석 코드는 가상원전 시스템 구성을 위한 핵심 코드로서, 추후 한국형 가상원전 연구개발 수행 시 기반 코드로서 활용 가능함. ○ CFD스케일 벽면비등 모델 평가, 검증 및 개선은 벽면 근처의 국소현상을 반영한 해석이 가능하여, 기존의 실험 데이터를 활용한 상관식의 예측 정확도를 크게 향상시킴으로써 전체 안전해석의 예측 불확실도 개선에 기여할 것임. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 송철화
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 기기스케일;2상유동 CFD;다물리;열수력;벽면비등 모델;핵비등이탈율 모델;안전해석;CUPID 코드; 2. Component scale;two-phase CFD;multi-physics;thermal-hydraulics;wall boiling model;DNBR model;safety analysis;CUPID code;

KURT 기반의 처분환경 진화를 고려한 사용후핵연료 처분시스템 성능 검증을 위해 KURT를 활용한 처분시스템 구성요소의 공학규모 성능 검증기술을 개발하고, 처분환경 진화를 고려한 처분시스템 종합성능평가체계를 개발하는 것을 주요 목표로 하여 4개 기술분야 별로 세부과제를 구성하여 연구를 수행하였고 연구결과는 다음과 같음. ○ 처분시스템 성능평가체계 개발 분야 - 국내 발생 모든 사용후핵연료 대상 처분효율을 향상 시킨 처분개념(KRS+)을 개발하였으며, 국내 원안위고시에 근거한 처분장 운영중 회수방안 설정 - 처분시스템 내 복합현상들을 단위모듈화하여 연계한 프로세스 기반 종합성능평가체계(APro 알파버전) 개발 - 모델 불확도 정량화 방법론과 처분용기당 붕괴열 조합 방법론 개발 ○ 공학적방벽 복합거동 검증기술 개발 분야 - KURT 기반 공학적방벽 복합거동특성 현장시험(In-DEBS)의 THM 특성 DB 구축 - 공학적방벽 성능 규명 및 모델 해석을 위한 완충재 열-수리 복합물성 평가 기술 개발 및 공학적방벽 THM 복합거동 진화모델 개발 및 국제공동연구 검증 - 다중 처분공 간섭현상 현장시험(In-DEBS-M) 개념설계(안) 제시 ○ 처분 지질환경 진화모델 개발 분야 - 심층처분장 건설 및 운영단계에서의 근계영역 천연방벽 특성 변화를 평가하고 모델화하기 위해, 처분터널 및 처분공 주변에서 발생하는 응력, 단열특성 및 수리특성 변화를 현장시험과 모델링을 통해 평가 - 처분용기재료에 대해 무산소 조건의 장기부식시험을 착수하고, 1차 모듈 해체 결과를 토대로 한 구리부식모델 개발 ○ 다중방벽 핵종 지화학거동 평가 - 지화학 인자의 영향을 고려한 사용후핵연료의 방사성핵종 조화 유출 모델 개발 - 처분환경의 변화에 따른 용기부식생성물 및 완충재의 특성 변화와 그에 따른 핵종 수착특성 자료 구축 - KURT 기반 근계영역의 산화환원환경 변화에 따른 용질의 이동/지연 현상 평가 (출처 : 서지정보양식 - 초록 360p)

• 연구책임자 : 조동건
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 공학적방벽;사용후핵연료;성능검증;심층처분시스템;종합성능평가체계;지하처분연구시설;지화학 거동;처분 안전성;처분환경 진화;천연방벽; 2. Engineered barrier;Natural barrier;Spent nuclear fuel;Deep geological disposal sysetm;Evolution of disposal environments;Total system performance assessment framework;Performance verification;KAERI Underground Research Tunnel(KURT);Geochemical behavior;Disposal safety;

원전에 컴퓨터 및 통신기술의 적용으로 사이버침해 대응 연구가 요구됨. 원전 계측제어시스템의 사이버침해 대응 연구에 가장 중요한 Test-bed를 구축하기 위해 원자력 디지털 계측제어시스템 국산화 설계 및 개발 경험을 바탕으로, 안전계통으로서는 ESF-CCS, 비안전계통으로는 다양성보호계통(DPS), 원전종합감시계통인 (IPS)를 각기 대표적인 계통으로 선정하여 이들에 대한 설계, 제작, 통합시험을 수행함. 본 연구를 통해 원전 사이버사고 대응체계 운영을 위한 기반기술 확립하고, 국내 원자력시설 및 유관기관들의 TEST-BED 공동활용 및 사이버보안 평가 기술지원을 통해 국민 안전성 제고하는데 기여하고자 하였음. 이를 위해서 산업체의 사이버보안 시험평가 결과 비공개 전달 및 보안성 강화방안 기술지원을 하였으며, Test-bed 활용을 통해 산업체의 사이버보안 평가비 절감에 기여하였음. 또한 원전 사이버보안 R&D 네트워크 확대 및 실무 교육훈련을 지원하기 위해 국내 사이버보안 교육 콘텐츠를 개발하여 전파하고자 하였음. 이를 통한 원전 사이버보안 인식제고 및 안전성 향상 기대함. 본 연구는 IAEA, 미국 Idaho National Lab. 등 국외 사이버보안 전문기관과 체계적이고 장기적인 협력체계 구축을 통한 원전 사이버보안 역량 강화와 국제 원자력 사이버보안 연구에 기여함. (출처 : 서지정보양식 75p)

• 연구책임자 : 송재구
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 원자력;사이버보안;계측제어시스템;사이버공격 대응;원자력 안전; 2. nuclear power;cyber security;I&C system;cyber attack response;nuclear safety;

GIF 국제공동연구 참여계획 및 전략 마련, GIF회원국으로서의 의무사항 이행, GIF 국제공동연구의 효율적 참여 지원 및 성과확산 등을 통하여 GIF 국제공동연구의 체계적 지원 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 안명숙
• 주관연구기관 : 한국원자력협력재단
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 제4세대 원자력시스템;GIF 국제공동연구;협력활성화; 2. Generation IV Nuclear System;GIF Joint Researches;Cooperation promotion;

유전체 내 L1 발현의 증가는 질병과 밀접한 관련이 있음. 발달 장애를 포함한 다양한 뇌 질환에서 L1의 발현이 증가되어 있음이 보고됨. 하지만, 인간 신경세포의 정상 분화 및 발달 과정에서 L1의 발현 변화 양상에 대해서는 알려진 바 없음. 본 연구과제에서는 신경세포의 발달에 따른 전기생리학적 변화를 분석하였으며, 신경줄기세포가 신경세포로 발달하는 과정에서 L1 발현량이 증가함을 확인함. 나아가 L1 발현량 조절에 따라 신경세포의 분화 및 활성에 어떠한 영향을 미치는지 분석할 수 있도록 인간 신경세포 분화 및 발달 과정에서 L1의 발현을 조절하는 방법을 개발함. (출처 : 초록 3p)

• 연구책임자 : 한진주
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. L1;이동성유전인자;유전자 발현 조절;신경줄기세포;신경세포;신경세포발달;전기생리;다채널 미세 전극 어레이; 2. L1;transposon;regulating gene expression;neural stem cell;neuron;neuronal development;electrophysiology;multi-electrode array (MEA);

가동원전 1차 계통 핵심설비의 안전을 상시적으로 모니터링하기 위해서는 고온, 방사선 극한환경에서 신뢰적으로 동작하기 위한 센서시스템 기술이 필요하며, 이를 위해 본 사업에서는 고온, 방사선 등 가혹환경에서 동작 가능한 센서용 압전 산화물 소재 원천기술을 확보하고자 하였다. 문헌분석을 통해 고온용 압전 산화물로 BiT(Bi₄Ti₃O₁₂) 물질계 및 도핑물질(Nb, Ta)을 결정하고 조성, 구조, 공정 최적화를 통해 최종적으로 Bi₄Ti_2.99Nb_0.005Ta_0.005O₁₂ 압전 산화물을 선정하였으며, 압전상수 32.1pC/N 및 큐리온도 673도를 달성하였다. 압전 산화물의 고온 물성 및 열화 특성을 연구하기 위해 온도에 따른 전기적 특성 평가를 수행하였으며, 이를 위해 in-situ(상온~300도) 및 ex-situ(상온~700도) 고온 환경 적용성 평가 체계를 구축하였다. in-situ 고온 환경 시험에서는 Bi₄Ti_2.99Nb_0.005Ta_0.005O₁₂ 샘플의 유전손실(tanδ), 저항(Ω), 전기 전도도(σ_ac), 압전상수(d₃₃*), P-E loop, unipolar strain 전기적 특성 평가를 통해 고온 안정성을 확인하였고, ex-situ 고온 환경 시험에서는 650도에서 Bi₄Ti_2.99Nb_0.005Ta_0.005O₁₂ 샘플이 초기 압전상수 (d₃₃) 대비 80% 이상 우수한 특성을 유지하는 것을 확인하였다. 또한, 300도에서 14일 이상 고온 장기 안정성 평가를 수행한 결과 초기 압전상수(d₃₃)의 91% 이상을 유지하였다. 압전 산화물의 방사선 조사 특성 연구를 위해 첨단방사선연구소와 협력 연구를 통하여 ⁶⁰Co 감마선 선원을 이용한 조사 특성 평가체계를 구축하였고, Bi₄Ti_2.99Nb_0.005Ta_0.005O₁₂ 샘플은 고선량 감마선 조사 후에도 초기 값 대비 압전상수 (d₃₃)는 91%, 큐리온도(Tc)는 98.6% 특성을 유지하는 것으로 우수한 내방사선 특성을 확인하였다. 적층형 압전소재 신뢰성 평가를 위해, 상용 가속도계 센서의 내부 구조, 사양, 재질을 X-ray, SEM, EDS 등을 통하여 분석하고 기술 개발 방법론을 도출하였고, 적층형 압전소재용 세라믹 제작기술을 확보하였다. (출처 : 서지정보양식 79p)

• 연구책임자 : 박진주
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 센서시스템;고온;방사선;압전 산화물;고온 특성;방사선 조사 특성; 2. sensor-system;high temperature;radiation;piezoelectric oxide;high temperature property;irradiation property;

한국원자력연구원은 연구용 원자로인 하나로를 포함한 다수의 국가 주요 연구 및 미래 원자력 핵심연구 시설을 보유하고 있으며, 이러한 핵심 연구시설들은 대한민국의 기술 선진화를 견인했다. 그러나 최근 시설 및 장비의 경년열화와 불시정지 등으로 인하여 시설 운영률이 감소하고 있는 상황이며, 규제환경의 변화로 사소한 고장임에도 재가동 승인이 요구되는 등 연구용 원자로를 활용한 각종 연구에 차질을 빚고 있다. 따라서 보다 효율적이고 안전한 연구시설 관리 및 운용을 위해 인공지능과 디지털 트윈 기술의 적용이 필수적이다. 본 과제에서는 하나로, 습분분리기를 포함한 원자력 시설의 이상진단 및 디지털 트윈기술 적용을 위한 기초연구를 수행하였다. 하나로에서 발생하는 데이터를 바탕으로 데이터 접근 환경 구축 및 데이터 분석을 수행하고, 딥러닝 기반 이상탐지 모델 개발을 위한 사전 연구 분석과 프로토타입 모델을 개발하였다. 또한 구조-음향 연성 문제의 역학 기반 디지털 트윈 모델 개발을 위해 음향-구조 연성 축소모델 ROM을 개발 및 구조건전성 평가를 위한 기초이론을 정립하였다. 인공지능 연구 활성화를 위하여 인공지능 활용 지원 환경을 구축하였으며, 원자력-인공지능 교육 컨텐츠 개발 및 협업환경 구축을 통한 인공지능 관련 다수의 과제 기획, 협업, 컨설팅 등을 수행하였다. 본 과제 수행을 통해 최신 인공지능과 디지털트윈 기술의 도입을 위한 기반을 마련하였으며, 나아가 딥러닝 모델 개발을 통해 상용 원전에도 적용 가능한 원자력 이상진단 및 예측 원천 기술을 확보할 수 있다. (출처 : 서지정보양식 107p)

• 연구책임자 : 유용균
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 하나로;연구용원자로;인공지능;딥러닝;이상탐지;디지털트윈;전산모사; 2. HANARO;Research reactor;Artificial intelligence;Deep learning;Anomaly detection;Digital twin;Computational simulation;

▢ 세포주 및 동물모델을 이용하여 저선량 및 저선량률 방사선에 의한 생체 영향 확인 및 기전 연구 수행 ○ 저선량률 chronic exposure (3.4mGy/h)그룹이 고선량률 조사 (50.9Gy/h) 그룹보다 정자의 생성 및 기형률에 더 많은 피해를 준다는 사실을 확인함 ○ 생쥐 소장에서 저선량 방사선에 의해 발현이 유도되는 G6PC2와 MUC6가 저선량 방사선 (100mGy 이하) 특이적으로 발현이 유도됨을 확인함 ○ 저선량 방사선 생체 영향 연구를 위해, extracellular vesicle의 분리 조건 및 검증조건을 확립함 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이창근
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 저선량 방사선;선량률;고환;세포바깥소포체; 2. low-dose radiation;dose-rate;testis;extracellular vesicles;