Project

과학기술정보통신부 (2022.04 - 2026.12) 

기후변화 현상으로 인한 극한/복합 자연재해 강도 증가에 따라, 가동원전의 안전성 확보에 대한 국민적 요구 증대

극한/복합 자연재해에 대한 원전의 사고저항성능 향상기술 부재

극한/복합 자연재해 대비 원전 최적 사고예방/관리기술 개발

• 극한/복합 자연재해 진행 시나리오 분석/예측 기술

• 시나리오 기반 가동원전 극한/복합 자연재해 최적 대응기술

• 원전부지 소내/외 지원설비 시스템 안전성 향상 기술

• 사고저항성 최적평가 및 향상 기술

산업통상자원부 (2023.01 - 2025.12)

다수기 원전 밀집 부지에 대한 국민 우려 해소

국내 원전 다수기 리스크 규제 대응

국내 원전부지 맞춤형 다수기사고 확대방지 기술 개발

• 사고진행단계 및 필수안전기능 기반 다수기 사고 확대방지 체계 개발

• 국내 원전부지 다수기 안전성 평가 및 취약점 도출

• 국내 원전부지 맞춤형 다수기사고 확대방지 기술 확보

한국원자력안전재단 (2024.04 - 2026.12) 

본 연구의 목적은 기후변화에 의한 위협요인을 분석하고 위협요인에 대한 원전설비 안전여유도 평가 규제검증기술을 개발하여 국내 원자력발전소의 안전성을 향상

• 기후변화에 따른 환경하중의 변화가 예상되어 원전 운영 및 안전성에 영향을 미칠 수 있음

• 원자력발전소 안전성 평가를 위한 기후변화 관련 환경하중 선정 및 수준을 결정함

• 선정된 환경하중을 기반으로 원전 안전설비의 안전여유도를 정량적으로 평가할 수 있는 규제검증기술을 개발함

• 국내 원전부지 및 노형 특성을 고려한 대표 원전 선정 후 개발된 방법론을 적용하여 대표 원전의 안전여유도를 도출함

• 원전의 안전성을 향상을 위해 안전여유도 평가 방법론을 활용하여 안전설비의 안전개선사항을 제안함 

• 안전여유도 기술 개발을 통해 기후변화로 인한 원전의 사회 및 경제적 피해를 최소화하고 안정적인 원전 운영에 기여할 수 있음

• 기후변화로 인해 발생할 수 있는 위협요인에 대비할 수 있는 원전 안전여유도 평가 규제방법론이 필요함

중소기업 기술개발 지원사업  (2023.07 - 2025.06) 

상수도 공급시스템에 있어서 수도관은 물의 이송을 담당하는 중요한 시설로써 대부분 지하에 매설되어 설치되며 다양한 규격 배관들은 관이음으로 연결됨.

지하매설 수도관은 연약지반 및 매립지의 지반침하, 도심지의 부등침하, 싱크홀과 지진에 의한 지진액상화, 단층 등에 의한 허용한계를 초과하는 과도한 지반영구변형에 의해 손상이 발생할 수 있음. 이러한 지반변형으로부터 수도관을 보호하기 위하여 인장-압축 및 굽힘변형 성능이 있는 관이음의 사용이 요구되고 있음

부산경남 및 서해안 지역은 매립지와 연약지반지역이 많으며, 경북-경남 지역에는 활성단층이 존재하여 지반침하와 지진지반변형에 대한 수도시설의 안전성 확보가 요구되고 있음. 또한 효과적이고 안전한 지하시설물의 관리와 대응전략 수립을 위해 지반침하에 의한 배관의 장기변형 데이터의 수집이 요구되고 있음.

현장 시공 및 설치에 용이하며, 지반침하 및 지진단층에 의한 과도한 지반변형에 대한 안전성능이 우수하고, 배관의 위치변위 데이터를 수집기능을 가진 상수관용 신축관이음을 개발하고자 함.

중소기업기술혁신개발사업  (2023.07 - 2025.06) 

원전 내 설치되는 기존 기계·전기⸱계측설비는 지진 발생 시 안정적인 기능 유지를 위하여 콘크리트 바닥에 Embed plate를 매설한 후 설비 저판을 용접하여 내진성능을 확보하는데, 이 방법은 수직성분 지진력에 의한 설비의 단락이나 설비 내부 기기의 파손을 초래하기 때문에 설비의 기능 유지 달성을 위하여는 면진(지진격리)장치를 이용하여 설비의 고유진동수를 지진의 탁월진동 대역을 벗어나게 이격시켜 공진 발생을 최소화하여야 함. 

수평면진장치는 수평성분 지진동에 대하여 수평변위를 허용하여 응답가속도를 저감시키기가 용이하지만, 수직면진장치는 상부구조물의 자중을 지지하여야하므로 수직방향에 대한 응답가속도 저감효과를 갖기가 어려운 문제점이 있음.

원전의 기계·전기⸱계측설비는 높은 지진하중에 대한 내진설계가 요구되므로, 본 과제를 통해 최대지반가속도(PGA) 0.6g 조건에서 비면진 제어계측 캐비닛 대비 40% 이상의 응답가속도 저감효과 달성하고, 최대지반가속도 0.6g 이상의 조건에서 구조건전성을 유지하는 3차원 면진장치 개발 

한국연구재단 (2020.03 - 2023.02)

지진이 발생하면 광범위 지역에 영향을 미치며, 플랜트의 구조물, 시스템 및 기기(SSCs: Structures, Systems and Components)의 지진응답은 유사하게 거동을 하게 되어 손상 확률에 상관성이 존재함

지진에 의한 구조물, 시스템 및 기기의 지진응답과 내진성능은 상관성 가지며, 상관성을 고려하여 확률론적 지진 안전성 평가를 수행하면 기존에 수행한 확률론적 안전성 평가 결과와 달라짐

따라서 플랜트시스템의 지진 안전성 평가를 수행 시 구조물, 시스템 및 기기의 지진 손상 상관성을 고려하여 플랜트시스템의 취약도 및 리스크를 계산하는 것이 합리적임

한국원자력안전기술원 (2021.06 - 2021.12)

한국 기후변화 평가보고서 2020“을 통해서 밝혀진 바와 같이, 기온, 강수량, 태풍 강도 및 횟수, 해수온도, 해수면 상승 및 폭염일수 등이 한반도에서 증가할 것으로 예측함

이에 따라 이러한 기후변화가 원전에 어떠한 영향을 주는지 밝히는 연구가 필요함

그동안 원전의 자연재해에 대한 대처설계 및 방호대책 수립을 위한 자연재해의 선정, 조사 및 평가(분석) 등과 관련하여 적절성 검토가 필요함

원전의 자연재해에 대한 대처설계 및 방호대책 수립에 있어, 기후변화를 반영한 자연재해 추가 필요성 검토가 필요함

중소벤처기업부 (2022.05 - 2022.12)

지진ㆍ화산재해대책법(법률 제15460호, 2019)의 개정, 내진설계기준 공통적용사항(2017)의 공고와 기계설비법(법률 제15599호, 2018)의 제정으로 주요 기간시설의 설비는 내진대책을 확보하여 안전하게 유지 관리되어야 함

소방시설의 내진설계 기준[소방청고시 제2021-15호]에 의해 지진으로 인한 진동이 배관에 손상을 주지 않고 축방향 변위 및 각변위(1° 이상)에 대응할 수 있는 지진분리이음과 구조물과 구조물사이의 상대변위에 대응할 수 있는 지진분리장치가 요구됨

건축물내진설계기준[KDS 41 17 00]에서 소방배관, 스프링클러 시스템과 같이 지진 후에도 반드시 기능하여야 하는 비구조요소의 내진설계를 요구

소방관, 급수관 등의 주요 관로를 지진으로부터 보호하기 위해 지진동과 지진에 의한 영구변형 대응을 목적으로 액압성형(hydro forming)으로 가공된 응력분산형구조를 가진 지진대응용 벨로우즈 신축관이음 개발

한국건설기술연구원 (2023.05 - 2023.10) 

사장교 케이블에 야기된 과진동 분석을 통해 풍진동 종류에 따른 원인 검토

사장교 케이블의 내풍 설계기준 조사 및 분석

• 기존 과진동 분석 적정성 검토

• 케이블 댐퍼 이탈 원인 조사 및 분석

• 케이블 사용성/안전성 검토

한국건설기술연구원 (2023.05 - 2023.12) 

학연협력 공동연구(KICT, KNU, 현대건설)

기존의 설계는 설계사나 엔지니어링 사람들이 수동적으로 설계과정을 수행해왔으나, 설계 자동화프로그램이 도입된다면 디지털화, 스마트화, 자동화 분야에서 전면적인 변화가 예상되어 빠른 설계 작업, 부재의 조기발주, 설계변경의 방지 등에 의한 공사 기간을 단축시킬 수 있음

특히 Computer-Aided Engineering(CAE)가 적용된 설계 자동화 기술은 어느 나라에서도 완성하지 못한 주제로 해당 기술 개발을 위하여 산업계(해당 기술 적용), 학계 및 연구소(알고리즘 개발 및 고도화) 차원의 통섭적 협업이 필요

• 복합 플랜트 건설 디지털화를 위한 BIM 라이브러리 구축

• Generative Design 기반 파이프랙 설계 자동화 알고리즘 구현

• 이상상황(지진 등 재난상황) 발생에 따른 구조물 해석 알고리즘 연계 알고리즘 구현