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    2021.09.30

    □ 연구개발 목표 방사성폐기물에 잔류하는 미량의 악티나이드 회수를 위한 용융염/액체금속 접촉계면의 방사화학 반응특성의 이해와 공정장치 개념 개발 ○ 용융염과 액체금속 접촉계면을 통한 란타나이드와 악티나이드의 전해환원 및 선택산화에 대한 방사화학 거동 연구 ○ 용융염과 액체금속 접촉계면을 통한 미량의 악티나이드 회수 공정장치원리 개발과 제염계수 특성 분석 연구 □ 연구개발 내용 용융염과 액체금속의 접촉계면을 이용하는 군분리 공정의 화학거동 및 반응특성의 규명으로 사용후핵연료의 파이로공정 발생 폐용융염에 잔류하는 악티나이드 회수 원리 규명 1단계. 용융염과 액체금속 접촉계면을 통한 란타나이드와 악티나이드의 전해환원 및 선택산화 거동 연구 2단계. 용융염과 액체금속 접촉계면을 통한 악티나이드 회수 공정장치 원리 개발 ○ 다성분계에서 선택산화에 의한 군분리 특성 분석 ○ 선택산화 과정을 위한 원심력 기반 용융염과 액체금속의 혼합/분리 장치 개념에 대한 특성 분석 ○ 전해환원과 선택산화의 순차적 공정의 제염계수 특성 분석 □ 활용계획 및 기대효과 ○ 액체금속 전극을 이용하여 이종금속합금 형성에 의한 저전위 동시환원 기술, 용융염과 액체금속을 이용하는 공정장치 기술에 대한 이해함으로서 고준위 폐용융염 방사성폐기물의 독성 저감을 위한 기술로 활용 ○ 용융염과 액체금속 환경에서 란타나이드와 악티나이드의 방사화학 선진기술을 확보하고 이에 대한 전문지식을 함양한 고급인력을 양성함으로서 파이로공정 기술 개발 및 실용화에 기여할 것으로 전망됨 ○ 고준위 폐용융염 방사성폐기물의 독성 저감을 위한 파이로공정 선진기술 확보를 통해 국가 연구경쟁력 제고 (출처 : 요약문 3p)
    • 연구책임자 : 박병기
    • 주관연구기관 : 순천향대학교
    • 발행년도 : 20211000
    • Keyword : 1. 사용후핵연료;파이로공정;폐용융염;악티나이드;란타나이드;동시환원;선택산화;액체금속; 2. spent nuclear fuel;pyroprocess;salt waste;actinide;lanthanide;co-reduction;selective oxidation;liquid metal;
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    2021.11.30

    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;
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    2020.12.31

    본 연구는 원전 해체 작업 시 필요한 원전 해체 작업복 및 차폐막 등에 적용할 수 있도록 경량화 및 유연성을 갖는 나노 금속과 고분자 차폐 소재를 개발하였고 기존 제품 대비 15% 이상의 차폐율 성능이 향상된 차폐소재에 대한 설계, 생산, 인증 평가를 완료하였음. 원전 해체 공정 및 작업별 분석을 통해서 필요한 차폐 재료와 성능 기준을 제시하였고, 다양한 크기의 텅스텐-비스무트 중량비, 혼합비별 해석을 통하여 기존 소재 대비 최적화 소재 비율을 제시하였고, 감마선 피폭 소재와 섬유 융착 시편을 통해서 방사선 조사 및 섬유 영향도 분석 및 최종 차폐 작업복에 대한 내구성 및 기계적 물성 평가와 방사선 차폐 평가 수행하였고 실제 원전에서 사용 평가 실험 수행 및 개발 제품을 일본 후쿠시마 원전에 수출 완료함. 본 연구를 통해서 원천특허기술 (국내특허출원 8건, 국외특허출원 2건, 국내특허등록 2건)을 확보함. (출처 : 요약서 4p)
    • 연구책임자 : 이승엽
    • 주관연구기관 : 서강대학교
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : 1. 방사선 차폐 소재;원전 해체;차폐 해석;설계 최적화;고분자 복합재; 2. Radiation Shielding Material;Nuclear Decommissi oning;Shielding Analysis;Design Optimization;Polymer Composite;
  • 11520

    2020.12.31

    비공개항목입니다.
    • 연구책임자 : 허진목
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : 1. 파이로;사용후핵연료;타당성;핵심요소기술;원자력; 2. Pyroprocessing;Spent fuel;Feasibility;Core elemental technology;Nuclear energy;
  • 11519

    2021.11.30

    Ⅰ. 서 론 ㅇ 본 연구는 환경갈등 이슈로 진행된 국내 공론조사에 대한 경험적 연구를 통해 환경갈 등 예방 및 관리에 있어 공론조사가 갖는 의미와 한계를 살펴보고, 개선방안을 제안함 ㅇ 세부적인 연구목적은 다음과 같음 - 첫째, 민주주의 모델로서 숙의민주주의가 갖는 정치적 의미와 함께 공론조사의 원리와 성공조건 확인 - 둘째, 국내에서 진행된 환경갈등 공론조사 사례에 대한 경험적 연구 수행 ∙ 전국적인 관심을 끌었던 신고리 5·6호기 공론조사 사례에 대한 언론보도 프레임 분석을 통해 공론조사를 둘러싼 담론지형을 확인 ∙ 환경갈등 이슈로 진행된 3개의 공론조사 사례(대전 월평공원 공론조사, 서산 자원회수시설 공론조사, 경주 월성원전 맥스터 공론조사)를 분석 - 셋째, 앞의 연구 결과와 민주적 혁신의 맥락에서 환경갈등 예방 및 관리를 위한 공론조사 개선방안 제안 Ⅱ. 숙의민주주의 모델과 공론조사 ㅇ 숙의민주주의는 대의민주주의의 민주주의 결핍 문제를 해결하거나 보완하는 정치사회적 실험으로 1990년대 이후 꾸준한 관심을 받음. 숙의민주주의에서 말하는 숙의는 ‘정치엘리트의 숙의’가 아니라 ‘인민에 의한 숙의’를 의미함 ㅇ 대의민주주의가 선거제도를 통해 현실사회에서 실현되었듯이 숙의민주주의는 구조화된 다양한 숙의기법을 통해 구현됨. 숙의기법들은 일반적으로 작은 공중(mini-public)을 활용한 면대면 숙의 방식을 지향 ㅇ 작은 공중은 일반 시민을 대표 혹은 포괄하는 일종의 소우주로 작은 공중을 활용한숙의 모델로는 공론조사 이외에도 시민의회, 플래닝 셀, 합의회의, 시민배심원제 등이 있음 ㅇ 공론조사는 1980년대 후반 미국의 정치학자인 피시킨(Fishkin)이 제안한 이후 글로벌하게 실행되고 있음. 피시킨은 대의민주주의에서 상호 반비례 관계인 ‘정치적 평등’과 ‘숙의’를 숙의민주적 방법인 공론조사를 통해 결합하고자 함 Ⅲ. 환경갈등 공론조사에 대한 경험적 분석 1. 언론보도 프레임 분석: 신고리 5·6호기 공론화위원회 ㅇ 탈원전 정책과 관련해서는 언론사 간 보도 프레임의 차이를 뚜렷하게 확인할 수 있음. 보수언론은 탈원전 정책에 반대하며 신고리 5·6호기 공론화를 아마추어 정부에 의한 사회적 혼란으로 언급하는 보도 프레임을 구성했다면, 진보언론은 원전의 고비용·고위험을 강조하며 탈핵 보도 프레임을 구성함. 하지만 공론조사와 같은 숙의 민주주의대에서는 상대적으로 약한 대립이 나타남 ㅇ 진보언론은 신고리 5·6호기 공론화를 시민참여의 성공 사례로 언급하면서 숙의민주주의의 확대를 강조하는 보도 프레임을 구성함. 보수언론 또한 제한적이지만 공론화로 상징되는 숙의민주주의를 일정 부분 수용해야 한다는 입장. 즉 원전 정책과 관련해서는 친원전과 탈핵 프레임이 강하게 대립했다면, 숙의민주주의에 대해서는 상대적으로 완화된 프레임 대립을 보임 2. 지역 공론조사 분석: 3개의 공론조사 비교 ㅇ < 표 1 >은 3개 공론조사를 의제, 시민참여단, 최종결정을 기준으로 비교한 것임 ㅇ 공론조사의 설계와 진행과정의 공정성 - 대전 사례에서는 중립적인 전문가로 구성된 공론화위원회와 별도로 이해당사자 협의체와 전문가 검증단을 둠. 이 두 단위는 이해당사자들이 자신들의 의견을 공론조사 과정에 개진하도록 해주는 것은 물론 상호균형을 잡아주는 중요한 역할을 수행함 - 반면에 서사 사례에서는 지역의 주요한 민간단체 및 정당 관계자를 중심으로 공론화위원회를 구성함. 별도의 이해당사자 협의체와 검증단을 두지 않았지만, 다양한 집단의 관계자들이 참여하여 위원회 내부에서 상호견제와 균형을 확보할 수 있었음 - 경주 사례에서는 중립적인 전문가(재검토위원회)와 지역 인사(월성원전 지역실행기구)로 주관 기구를 구성했다고 하나, 탈핵(반핵)시민운동 진영이 참여하지 않아 주요 이해당사자들의 의견을 실제로 수렴하지 못한 것으로 보임 ㅇ 시민참여단의 평등성과 대표성 - 평등성은 일반 시민이 시민참여단에 참여할 수 있는 기회의 평등을, 대표성은 시민참여단이 인구·사회학적 측면에서 일반 시민을 얼마나 대표하는 소우주인지를 의미함 - 대전과 서산 사례에서는 전화번호를 이용하여 시민참여단을 표집했으며, 경주 사례에서는 지역 내 거점을 중심으로 길거리 표집을 수행함. 지역의 거점(길거리)에서 임의표집을 수행한 후 여기에서 최종적으로 시민참여단을 선정한 경주 사례에 비하면 대전과 서산이 상대적으로 잡음이 적었음 ㅇ 숙의의 질 - 대전 및 서산 공론조사의 학습자료집은 세부적인 쟁점의 찬성과 반대 입장을 잘 전달하고 있음. 특히 대전 사례에서는 갈등영향조사와 시민들이 참여하는 시나리오워크숍을 통해 쟁점을 선별하고, 이에 맞춰 찬성과 반대 정보를 균형적이고 충실하게 전달하고 있음 - 반면에 경주 사례에서는 탈핵시민운동 진영이 불참한 탓에, 시민참여단에게 사전에 배포된 학습용 자료집에 찬성 측 중심의 정부가 수록되었음 - 또한 대전과 서산 사례에서는 숙의토론회가 면대면으로 진행된 반면에, 경주 사례에서는 숙의토론회가 참여자들에게 상대적으로 익숙하지 않은 온라인(비대면)으로 진행되었음 - 따라서 경주 사례에서는 앞의 두 사례와 비교하여 전문가를 상대로 충분한 질문과 응답이 오고 갔는지, 시민 간 상호토론이 충분하게 이루어졌는지 확인할 수 없었음 ㅇ 시민사회와의 소통 - 홈페이지를 통한 정보 공개와 의견 취합, 시민토론회 및 TV 토론회 등의 개최를 시행한 대전 사례에서 시민사회의 소통이 상대적으로 더 활발했으며, 서산 사례에서도 숙의토론회 장면을 페이스북으로 실시간 중계하면서 소통하려는 모습을 보였음 - 반면에 경주 사례는 탈핵시민운동 진영 및 증설 반대 주민들의 반대 속에서 공론조사를 진행하였고, 시민참여단에게 보안서약서 작성을 요구하는 등 폐쇄적인 운영형태를 보였음 ㅇ 숙의결과에 대한 수용성 - 대전 사례가 서산 사례보다 더 높은 수용성을 보였으며, 경주 사례는 탈핵시민운동 진영 및 증설 반대 주민으로부터 외면당함. 이러한 차이에도 불구하고, 세 사례 모두 수용을 거부한 집단들이 법적 소송을 제기했다는 공통점을 지님 Ⅳ. 정책적 시사점 ㅇ 숙의민주주의와 그 실현 수단인 다양한 공론화 기법에 대한 관심은 대의민주주의가 안고 있는 민주주의 결핍 문제를 해결하고 보완하는 데서 출발했음 ㅇ 따라서 ‘시민참여의 확대와 심화를 통해 전통적 대의제 정치를 쇄신’하려는 ‘민주적 혁신’의 맥락에서 공론조사의 개선 방향을 본 연구의 정책적 시사점으로서 논의할 필요가 있음 ㅇ 공론조사의 설계와 진행 - 숙의민주주의가 시민의 숙의로 대의민주주의를 혁신하는 정치적 프로젝트인 점을 감안하여 공론조사의 설계 및 진행과정부터 숙의적일 필요가 있음 ㅇ 시민참여단 - 인구통계학적인 대표성만을 고집할 것이 아니라 정책 영향과 실질적 피해를 고려한 시민참여단 구성을 고려해야함 - 일반 시민의 참여 기회의 평등성을 높이기 위해서는 무선전화 안심번호를 활용할수 있도록 제도개선 필요 ㅇ 숙의의 질 - 숙의 참여자들에게 균형 잡힌 정보를 제공해야 함. 특히 인구 규모가 작은 지역사회로 갈수록 지역 사정과 숙의의제의 연관성을 내실 있게 설명해 줄 수 있는 전문가가 부족 ㅇ 결과의 수용성 - 수용성은 공론조사 설계와 진행의 공정성, 시민참여단의 구성, 공론조사와 더 큰 공론장(시민사회) 사이의 소통의 문제임. 즉 전반적으로 공론조사에 대한 사회적 신뢰성 강화를 통해 확보할 수 있음 ㅇ 공론조사의 민주적 혁신을 위한 제언 - 현재 정부 중심의 공론조사 의제 선정 및 활용에서 시민 중심으로 전환 ∙ 시민의 필요에 따라 밑으로부터, 그리고 덴마크의 기술위원회처럼 의회 의원, 정부, 대학, 연구기관, 전문가, 시민단체, 언론 등 다양한 사회집단으로부터 공론조사 의제를 추천받아 객관적이고 투명하게 선정 ∙ 현재 정부는 발생한 갈등을 해결하거나 봉합하려는 도구적 차원에서 공론조사를 활용하고 있음. 하지만 수용성 높은 공론조사를 설계하고 운영하는 것은 쉽지 않으므로, 계획수립 단계에서 갈등 예방의 수단으로 공론조사를 활용하는 것이 더욱 효과적으로 보임 - 공론조사, 더 넓게는 숙의민주주의를 대의제 정치과정 및 시민사회의 공론장과 연계 ∙ 다양한 숙의기법을 활용하는 전담 기구를 통해 대의제 정치과정에 참여(연계)할수 있어야 함 ∙ 또 다른 측면에서는 시민사회의 공론장과 연계를 강화해야 함. 숙의기법을 통해 만들어진 숙의포럼이 제도화된 숙의라면, 시민사회의 공론장은 비제도화된 숙의라고 할 수 있음. 즉 제도화된 의사 형성 채널과 문화적으로 동원된 공중 사이의 상호작용을 통하여 제도화된 숙의포럼이 시민사회로부터 높은 신뢰성을 확보해야 함 (출처 : 요약 5p)
    • 연구책임자 : 김도균
    • 주관연구기관 : 한국환경연구원
    • 발행년도 : 20211200
    • Keyword : 1. 환경갈등;숙의민주주의;시민참여;공론조사;수용성; 2. Environmental Conflicts;Deliberative Democracy;Civic Participation;Deliberative Polls;Acceptability;
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    2021.11.30

    ※ 연구개발 목표 □ 두경부암 환자의 맞춤형 치료 플랫폼 개발 ○ 딥러닝을 이용한 두경부암의 치료예측 모델 및 치료반응 예측 바이오마커 발굴 ○ 개발된 예측 모델을 병원 EMR에 적용하여 의료진의 의사결정 지원시스템을 개발 및 효과 검증 ※ 연구개발 내용 ○ EMR 기반 임상 정보 및 방사선 치료 정보 추출 : 기존 연구들의 병원의 EMR 뿐만 아니라 방사선 치료 시스템(Eclipse)의 방사선 치료 관련 임상 데이터 추출 시행 ○ 인공 지능 모델 개발을 위한 대규모의 두경부암 데이터 베이스 구축 : 치료 반응 예측 모델의 정확성을 향상시키고 검증을 진행할 수 있는 대규모의 두경부암 관련 이미지 기반 데이터 베이스 구축 ○ Radiomics tool을 이용한 영상 정보 추출 : 상용화되어 있는 분석 도구를 이용하여 의료 영상에서 환자의 치료 병변 (ROI)에 대한 정보추출 ○ 획득한 임상정보를 이용한 치료 반응 예측 모델의 딥러닝 인프라 구축 : 의료 정보학과와 연계를 통해 높은 GPU로 구성된 딥러닝시스템을 이용한 예측 모델 개발 진행 ○ 딥러닝 기법을 이용한 치료 반응 예측 및 개인별 맞춤 치료 모델 개발 : 구축된 인프라를 바탕으로 암환자의 치료시 발생하는 부작용 및 치료 반응의 예측에 따라 환자에게 최적의 치료 방법(방사선 치료의 선량, 횟수, 치료 기법, 항암제의 농도와 횟수) 제공 ※ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ (두경부암 방사선 치료 예측) Radiomics 기반의 선행 연구에 genomic data를 추가하여 Radiogenomics 기반의 예측 모델 및 치료 반응 예측 바이오마커 발굴 - 개발된 예측 모델을 병원 EMR에 도입하여 의료진의 의사결정 지원시스템을 구축하여 이에 대한 효과 검증 연구 진행 ○ (통합적 관리 시스템 운영) 병원내의 다양한 임상 정보들을 수집하고 분석하는 효율적 ICT 플랫폼 연계 기술 확보 - 암 환자의 일상생활에서 발생하는 생활 로그 데이터와의 연계를 위한 모바일 기반의 통합적 관리 시스템 운영 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 허재성
    • 주관연구기관 : 아주대학교
    • 발행년도 : 20211200
    • Keyword : 1. 암;인공지능;딥러닝;예측 모델;맞춤형 의료;의사 결정 시스템;두경부암;방사선 치료; 2. Cancer;AI;Deep learning;Prediction model;Pesronalized medicine;CDSS;Head and neck cancer;Radiation;
  • 11517

    2020.12.31

    Ⅳ. 연구개발결과 ○ 제 1세부: 웹기반 방사능오염 예측 시스템 구축 웹기반 방사능 오염예측 시스템의 가장 근간이 되는 모듈은 대기 및 해양으로 누출된 방사성물질의 이동경로를 예측하는 모델이다. 이를 위하여 4차 원자력연구개발 사업을 통하여 한국원자력연구원에서 개발한 대기확산모델 LADAS와 해양확산모델 LORAS가 채택되어 시스템에 탑재 되었다. 웹기반 방사능 오염예측 시스템에서는 사고 시 방사성핵종의 선원항을 입력하면 우선 대기확산모델을 운영하여 대기, 육지 침적량 및 해수면 침적량을 계산한 후 이들 자료를 DB에 저장하고, 해양확산모델에서 DB에 저장된 해수면 침적량 자료를 자동으로 연계하여 해양확산을 평가할 수 있도록 시스템을 구성하였다. 본 과제에서 구축하고 있는 웹기반 방사능오염 예측 시스템은 실시간 기상자료를 이용하여 현업 수준에 이르는 신속한 평가를 진행해야 하므로 계산 속도의 극대화를 위해 초고속 병렬 클러스터의 사용이 필요하다. 실시간 방사능오염 예측평가를 현업 수준으로 신속하게 진행하기 위해서는 고속 병렬 수치계산, 대용량 데이터 고속 전송 및 대용량 스토리지가 뒷받침되어야 하며 이를 위해 최적화된 병렬 연산이 가능한 수치모델과 인피니밴드(InfiniBand)에 기반한 계산노드간 대용량 고속 데이터 전송이 요구된다. 상기의 조건을 만족하는 안정된 독립 시스템을 구축하기 위해 웹기반 방사능 오염 예측 시스템 계산용 초고속 병렬 클러스터 시스템을 구축하였다. 시스템내 대기 및 해양확산모델 연산속도 향상을 위하여 모델을 병렬화하였는데, 지구규모 대기확산모델에 적용하였을 때 사용한 CPU 코어 수에 따른 모의실험 연산시간 변화를 평가해 보면 투입한 계산자원 대비 효율이 가장 높은 최적화된 CPU 코어 수는 대략 28~32개 사이임을 알 수 있고 이에 따라 웹기반 방사능 오염 예측 시스템에서 유관 정부기관(사용자) 당 28코어 혹은 계산노드 1대를 배정하는 것이 효율적이 판단된다. 고속 병렬 수치계산의 최적화는 우선 수치모델 자체의 모델/코드 최적화와 컴파일러 및 시스템 구조/설정 상의 최적화를 통해 현업 수준의 신속한 계산이 가능한 일정한 수준까지 진행할 수 있으며 computational resource의 분배를 조정하여 실시간 방사능오염 예측평가에 적용할 수 있다. 또한, 일정 수준 이상의 최적화를 진행하기 위해서는 수치모델의 각 모듈별 개별 최적화와 함께 전/후처리 모듈 최적화 및 전체적인 연산속도 향상을 위한 모듈을 추가로 구축하는 방법이 있다. 본 연구에서는 이를 위해 대기 및 해양 확산 수치모델의 모듈에 대한 개별적인 최적화와 시스템 계산자원 분배 최적화를 포함해 이를 포괄적으로 지원하는 연산속도 향상 모듈을 구축하여 고성능 병렬 클러스터의 연산속도를 향상 시켰다. 방사능 오염예측 시스템 내 환경으로 누출된 방사성물질에 의한 내부 및 외부 방사선량 평가모듈과 오염된 농수산물 섭취에 따른 섭취선량 평가모듈을 구축하여, 방사성물질의 대기 및 해양 환경내로 확산 이후 인체 피폭선량 평가와 오염된 음식물의 섭취에 따른 위해도를 평가하는 모듈을 구축하였다. 최종적으로 본 연구에서는 대용량 자료 처리 및 연동모듈 개발, 확산모델 병렬화, 웹기반의 GUI 구성, 계산결과의 가시화, 사용자 적정 코아수 배분 및 시스템 계산자원 분배 최적화 모듈 등의 1단계 웹기반 방사능오염 예측 시스템을 구축하였다. ○ 제 2세부: 휴대용개인방사능오염측정키트 시제품 개발 및 성능인증시스템구축 생활주변 환경에 대한 방사능오염을 감지할 수 있을 정도의 성능과 민감도를 갖고, 핵종분석이 가능하여 인공방사능 판별이 가능하고, 고성능·저가의 상온반도체 센서기반 휴대용 방사능 오염측정기를 TRL9 수준으로 개발하였다. 최근에 군사용에서 해제된 화합물반도체 CdZnTe 방사선센서 기술을 적용하여 효율적인 핵종분석기술을 통한 인공방사능 판별 구현하였으며, 일반적인 저가의 CdZnTe 방사선센서 크리스탈 (1 cm × 1 cm ×0.5 m) 에 Coplanar grid 전극 2 개를 사용하여 감마선의 위치를 감지하는 민감형 오염측정기를 구현하여 획기적인 에너지 분해능(2.7 % FWMH;Cs-137의 662 keV 감마라인)을 달성하였다. 본 기술을 적용하여 10 만원 이하의 저가의 계수용 CdZnTe 방사선센서 크리스탈을 사용하여 300 만원 이상의 고순도 분광분석용 방사선센서와 유사한 에너지 스펙트럼 측정능을 가진 측정기를 개발하였다. 여러 저노이즈·고속 신호처리, 저전력소자, SoC 집적기술, 그리고 오픈 하드웨어와 오픈소프트웨어소스를 적용하여 휴대성 강화 및 저비용제작 가능한 완제품을 개발하였다. 이미 상용된 방사능오염측정기의 성능인증서비스를 위해 국제규격에 적합한 방사능오염측정기 성능시험시스템 및 공인 인증체계를 구축하였으며, 9 개의 성능시험 항목별 절차수립, 최소 검출방사능시험기술개발, 단일광자민감도 시험을 위한 고속 디지털신호처리시스템을 구축하였고, 개발된 완제품 시제품에 대하여 성능시험을 시범 실시하여 시험절차서 품질시스템 등록 및 시험성적서 발급을 완료하였다. ○ 제 3세부: 방사능 식물정화기술 개발 기존에 세슘제염 후보식물로서 알려진 해바라기 대비 Cs 제염 효율이 우수한 새로운 자생식물체로서 색동호박을 선발하였으며, 선발된 자생식물을 이용하여 세슘 제염효율을 분석하여 보았다. 이 때. 비교 시험된 다른 자생식물 대비 색동호박의 Cs 흡수율이 가장 우수하였는데, 특히 색동호박은 specific Cs uptake (128μg/10mg) 및 total Cs uptake (5,149μug) 모두에서 가장 우수한 양상을 보였다. 기존의 잘 알려진 해바라기가 specific uptake가 29μg/10mg, total uptake가 509μg인데 비해, 색동호박의 경우 128μg/mg 및 5,149μg로서 해바라기에 비해 각각 specific uptake rate는 4배, total uptake rate는 10배 이상 우수한 것으로 나나났다. 보다 효율적인 제염효과를 얻기 위해 새로운 개념의 생물전기화학반응기를 설계하고 제작하였으며, 이러한 반응기를 활용한 경우 활용하지 않은 경우에 비해 Cs 제염효율이 3배 증가되는 것으로 나타났다. 세슘제염 후보식물인 색동호박에 대하여 다양한 온도, 습도, pH 환경조건에서 세슘 제거 능력을 시험하여 보았다. 그 결과, 색동호박을 20-30도 사이의 조건, 30-80%의 습도조건 및 토양 pH 5-9사이에서 4주간 배양한 결과 80% 이상의 제염효율을 보였다. 지속적으로 Cs을 공급하여 준 경우 최대 세슘 제거량을 분석한 결과 19g의 세숨(55조 Bq 및 1,5600Ci)에 상응하는 세슘을 제거할 수 있었으나, 식물의 생장 및 방사선에 의한 영향을 고려한 경우 안정적으로는 4,000억 Bq의 세슘을 60일 이내에 안정적으로 제거할 수 있음을 보았다. 이상의 결과는 색동호박이 매우 우수한 Cs 제염식물로서 사용될 수 있음을 의미하는데, 특히, 색동호박의 경우 기존에는 방사능제염식물로서 전혀 고려되지 않았던 식물로서, 야생에서 Cs의 제염을 위해서 최우선적으로 고려해야 할 것으로 기대된다. (출처 : 요약문 10p);
    • 연구책임자 : 김인규
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : 1. 방사능;방사성핵종;방사능 오염;웹기반 방사능오염 예측;방사능 검출기;식물정화기술; 2. Radioactivity;Radionuclides;Radioactive contamination;Web-based prediction system of the radioactive contamination;Radiation detector;Phytoremediation;
  • 11516

    2021.11.30

    Ⅳ. 연구 결과 ○ 원자력기술의 특성을 고려한 기술수준 평가모델 적용 - 전문가 집단을 대상으로 설문을 실시하고 설문결과를 집계한 다음 최종결과를 종합 ○ 원자력기술 분류체계 수립 - 제5차 원자력연구개발 5개년계획 및 제2차 원자력안전 종합계획 등 정책변화 반영 - 최근 기술동향을 반영하여 12개 중분류, 95개 소분류 체계 수립 ○ 주요 5개국(한/미/EU/일/중)에 대한 원자력안전기술 수준조사 - 국가별 궁극기술 대비 평가결과를 종합하면 미국이 최고기술보유국으로 평가되었음 - 2021년 현재 최고기술보유국인 미국에 비하여 한국의 원자력안전기술 수준은 84.5%로 평가됨 - 기술격차는 평균 5.3년으로 평가됨 ○ 원자력 안전도 제고 기여지수 - 원자력 R&D 기여도는 85.1%, 지난 1년간(2020년 4분기~2021년 3분기) 원자력 발전소 안전도 평균은 95.3%, 원자력 안전 기여도 81.1로서 원자력 안전도 제고 기여지수A는 83.1로 평가되었음 - 원자력 안전 기술 체감지수는 82.5로 조사됐으며, 원자력 안전기술 역량지수 84.5를 적용하면 원자력 안전도 제고 기여지수B는 84.1로 평가되었음 (출처 : 요약문 5p)
    • 연구책임자 : 박기혁
    • 주관연구기관 : 비피기술거래
    • 발행년도 : 20211200
    • Keyword : 1. 원자력 안전 기술 수준; 2. Nuclear Safety Technology Indicator;
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    2021.10.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 화학적 수송모델에 접합할 수 있는 다분산 대기에어로졸 복사 및 광학모듈 개발과 검증 ■ 전체 내용 -화학적 수송모델에 접합할 수 있는 다분산 대기에어로졸 복사 및 광학모듈 개발 -개발된 복사 및 광학모듈을 화학수송모델에 접합하여, 시정, 에어로졸광학두께 등의 에어로졸의 광학적 산출물 도출 -화학수송모델에 의하여 도출된 에어로졸의 광학적 산출물에 대한 원격자료와의 비교 검증. ■ 1단계 ■ 목표 화학적 수송모델에 접합할 수 있는 다분산 대기에어로졸 복사 및 광학모듈 개발과 검증 ■ 내용 -화학적 수송모델에 접합할 수 있는 다분산 대기에어로졸 복사 및 광학모듈 개발 -개발된 복사 및 광학모듈을 화학수송모델에 접합하여, 시정, 에어로졸광학두께 등의 에어로졸의 광학적 산출물 도출 -화학수송모델에 의하여 도출된 에어로졸의 광학적 산출물에 대한 원격자료와의 비교 검증. □ 연구개발성과 본 연구를 통하여, 에어로졸의 조성 및 크기변화가 에어로졸의 광학적 특성 및 복사 강제력에 미치는 영향을 파악하기 위한 이론적 모형을 개발하고 이를 화학수송 모델에 접합하고 그 민감도를 파악하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통하여 도출된 연구결과는 선행연구를 통하여 도출된 에어로졸의 광학적 특성 관련 연구결과를 기반으로 고도화 및 정교화 작업을 통하여 화학수송 모델에 접합함으로서 기존의 원격측정등에서 도출되는 에어로졸의 시공간적 광학적 특성자료와 개발된 모델과의 여러 정량적 비교를 통하여 에어로졸의 특성 파악에 대한 활용될 것으로 기대됨. 또한 국내에서도 미세먼지 예보제의 시행과 더불어 화학수송모델을 기반으로 미세먼지의 예측이 현업화 되어 활용되고 있으며, 한국형 미세먼지 예보 모형을 개발중에 있으며, 정지 궤도 환경위성의 발사를 앞두고, 원격 위성자료로부터 AOD등의 에어로졸 관련 산출물의 질적 제고를 위한 많은 연구들을 진행 중에 있으므로, 본 연구에서 개발하고자 하는 화학수송모델을 통한 미세먼지 농도의 산출과 이를 활용한 광학적 산출물의 계산은 장기적으로 원격 위성자료의 질적 제고 및 활용도 향상에 대한 기초적, 이론적 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 정창훈
    • 주관연구기관 : 경인여자대학교
    • 발행년도 : 20211100
    • Keyword : 1. 에어로졸;광학 특성;에어로졸 광학두께;화학수송모델;복사강제력; 2. aerosol;optical property;aerosol optical depth;chemical transport model;radiative forcing;
  • 11514

    2021.11.30

    □ 연구개발 목표 □ 다양한 원자력 분야에 적용되는 충전층의 주요 변수에 따른 자연/강제대류 열전달 상관식 개발 및 압력강하 예측 모델 연구 - 충전층 높이, 입자 크기, 유동 및 가열 조건에 따른 대류열전달계수 측정 - 가열 충전층 내 자연대류/강제대류 열전달 상관식 개발 - 충전층 구조에 적용 가능한 Colburn J-factor 상관식 개발 □ 연구개발 내용 □ 1단계(1~2차년도) - 문헌조사 수행 및 Test matrix 결정 - 양극 면적과 위치 영향 등을 확인하기 위한 예비실험 수행 - 충전층 자연대류 열전달 측정 실험장치 구축 - 충전층 특성 및 가열 조건에 따른 자연대류 열전달 측정 실험 수행 - 충전층 강제대류 열전달 측정 실험장치 구축 - 충전층 특성, 가열 조건, 유속, 유동 방향에 따른 강제대류 열전달 및 압력강하 측정 실험 수행 □ 2단계(3~5차년도) - 주요 변수(D/d, H, Red 등)의 범위 확장을 위한 전력 제한 평가 - 확장 범위에 대한 충전층 자연대류 및 강제대류 열전달 측정 실험 수행 - 가열 충전층 자연대류 열전달 상관식 개발 및 고도화 - 가열 충전층 강제대류(Upward, downward) 열전달 상관식 개발 및 고도화 - 충전층 구조에 적용 가능한 Colburn J-factor 상관식 개발 및 고도화 □ 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) 본 연구는 원자력 침체기의 기초/기반 연구로써 원자력 부문에서 다양하게 활용되는 충전층 내에서 발생하는 자연대류 및 강제대류 열전달 현상을 실험적, 이론적으로 고찰하고자 한다. 개발한 충전층 내 열전달 상관식은 페블 연료를 사용하는 미래형 원자로, 중대사고 파편잔해층 냉각 평가, CFVS의 Sand bed filter 등 다양한 원자력 분야에 적용될 것이다. 물질전달 실험기법을 통하여 입자의 자체가열을 현실적으로 구현하고 기존 연구들보다 확장된 범위의 연구를 수행함으로써 실험데이터 축적에 기여하며 충전층 기하구조가 반영된 Colburn J-factor 상관식을 개발함으로써 충전층 압력강하의 새로운 예측 방법론을 시도할 것이다. (출처 : 요약문 3p)
    • 연구책임자 : 정범진
    • 주관연구기관 : 경희대학교
    • 발행년도 : 20211200
    • Keyword : 1. 충전층;페블 베드 원자로;자연대류;강제대류;열전달 상관식;콜번 J 인자;자체가열;물질전달; 2. Packed bed;Pebble bed reactor;Natural convection;Forced convection;Heat transfer correlation;Colburn J-factor;Self-heating;Mass transfer;