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CFD 프로그램의 벤치마킹을 위한 혼합시험 설비 ROCOM

전문가 제언: ○ CFD 프로그램의 정확성 평가를 위하여 고분해능의 시공간적인 유체 흐름 변수상의 데이터가 요구되고 있다. 로쎈도르프 냉각재 혼합모델(Rossendorf Coolant Nixing Model, ROCOM)은 가압 경수형 원자로의 일차 계통의 냉각재 혼합을 조사 연구하는 설비이다.

○ 이 설비는 독일의 KONVOI형 원자로의 일차 계통을 재현한 것으로 원자로 압력용기의 모든 주요 사항들이 모델화된 1:5의 축소형이다. 이 설비는 원자로 운전시에 나타나는 가능한 냉각수의 흐름 특성과 경계 조건을 여러 형태의 범위까지를 감당할 수 있는 특성을 가지고 있다.

○ 하강관을 통하여 냉관으로부터 나온 냉각재의 노심 내의 입구까지의 흐름 통로는 고분해능의 감지장치가 설치되어 있으며 원자로 용기의 하강관 내에 있는 철사 메시 감지기는 노심의 입구 평면상에서 64X32 배열의 측정 위치를 잡고 있으며 각각의 연료집합체마다 하나씩 위치하여 고수준의 CFD 프로그램의 정확성을 평가하고 있다.

○ ROCOM 시험시설에서 두 가지의 다른 형태의 실험이 이 목적을 위하여 제안되었다. 첫째는 뜨거운 슬러그의 이동에 관한 것으로 보론 응축물이 소형 LOCA 사고 후에 냉관에 형성되어 원자로 노심 내에서 자연 순환하는 것이다.

○ 자연 순환 하에서 또는 정체흐름에서라도 시험시설 내의 비상 노심냉각수의 전파는 두 번째 형태의 실험에서 조사하도록 되어 있다. 측정된 데이터는 CFD 프로그램의 확인에 중요하며 원자로 안전성과 고도로 관련된 복합적인 혼합 과정을 모의하여 주는 역할에 기여하게 될 것으로 여겨진다.

○ 우리나라는 원자력발전소 20여 기가 가동 중에 있다. 본 시험설비는 원자력발전소에서 설계 기준으로 되어 있는 냉각재 상실사고 등의 해석을 도와주는 시험설비로 원전 설계를 향상시키고 원자로의 안전을 높이는 데 기여할 것이다. 현재 가동 중인 원전과 관련한 연구나 업무에 종사하는 분들께 본 검토서가 일부나마 도움이 되기를 기대한다.

저자: S. Kliem, T. Suhnel, U. Rohde, T. Hohne, H. M. Prasser, F. P. Weiss
자료유형: 학술정보