본 특집은 '제13회 원자력안전의 날'을 맞이하여 향후 2030년의 미래 원자력 안전을 전망하면서 여기서 예상되는 도전 과제를 도출하여 이의 대응 방향을 논의하고 산업계.연구계.학계 등 다양한 분야의 전문가 의견을 수렴하여 중장기적 원자력 안전 정책 방향을 모색하고자 '미래의 원자력 안전과 도전 과제'라는 주제로 개최한 2007년 제2회 원자력안전포럼(한국원자력안전기술원 주최 / 2007. 9.11.)의 내용이다.
본 논문에서는 LS-DYNA를 이용하여 원자력 운반용기의 탄자충격에 대한 해석을 수행하였다. 문명의 발달과 더불어 원자력 발전소는 많이 생겼으며 미래에도 유망하다. 원자력 발전소에서 발생되는 사용 후 핵연료에는 환경이나 사람들에게 유해한 방사성 물질이 포함되어 있기 때문에 이를 운반하는 운반용기에 대한 구조적 안전성 확보가 필요하다. 운반용기의 이동과정에서 여러 가지 사고가 날 수 있으므로 이에 대한 대비가 필요하다. 해석에는 운반플라스크와 컨테이너가 사용되었다. 운반플라스크 안에 컨테이너가 들어가 있는 형상을 갖는데 이 부분에 탄자 충격을 가하고, 이 때 운반용기에서 받는 충격량과 변화에 대해 관찰하였다. 탄자도 실제 상황과 비슷하게 하기 위해 보편적으로 사용되는 k-2 소총에 들어가는 것으로 사용하였다. 이를 통하여 운반용기에 탄자충격이 가해졌을 때 구조적 안전성을 평가하였다.
산업계에서 용접의 역할은 근년에 와서 그 중요성이 날로 더해 가고 있다. 산업계의 발전과 동승 해서 용접이 차지하는 비중이 확대되고 여러 분야에서 금속을 결합하는 수단으로 응용되고 있는 것은 이미 알고 있는 것으로 매일매일 용접기술은 개발이 되여 현재 사용되고 있는 용접법만 하 더라도 30여종이나 된다고 하며 금속합금은 이 용접법에 의해서 만족하게 처리되고 있다고 보겠 다. 여기서 생각해 보고 싶은 것은 어떤 금속합금을 용접하여 접합할 때 여러가지 용접법중에서 어떤 방법을 어떻게 채용된 용접법의 장단점을 충분히 고려한 후에 용접작업에 들어가지 않으면 안된다. 그런데 비교적 역사가 짧은 원자력공업은 재료를 접합하는데 여러가지로 어려운 문제점 을 제공하고 있는데 이것은 비단원자력공업 뿐만이 아니고 사람들이 금속을 처음으로 만들기 시 작했을 때부터라고 생각이 든다. 이 산업의 발전은 용접기술자가 여러가지로 복잡한 문제를 어떻 게 빨리 안전하게 해결할 수 있느냐에 달려 있다고 본다. 그러므로 용접기술자는 신기한 특성을 가지고 있는 금속의 접합기술을 개발하지 않으면 안되겠지만 원자력공업에서 적용되는 아주 높은 온도에서도, 높은 압력에서도 견딜 수가 있고 중성자 충격에도 손상을 받지 않는 성질이 요구된 다. 또 실험장치등도 운전중에는 방사성이 강하기 때문에 용접의 완전성이 절실히 요구된다.
1. 서론 : 산업이 고도로 발달함에 따라 야기되는 환경오염의 심각성이 날로 더해가고 있다. 특히 원자력 관련시설중 핵연료 재활용 공정에서 발생되는 방사성 폐기물의 처리기술에 대한 개발이 무엇보다도 시급한 실정이다. 핵연료 재활용 조작은 고준위 및 중준위 방사능 액체 폐기물을 발생시키며 이러한 방사능 액체 폐기물의 주요핵종은 긴 반감기를 갖는 것들이다. 이러한 방사능 액체 폐기물의 무해한 저장을 위해서 세계적으로 노력해 왔으며 고준위 폐기물은 유리화한후 심층매립을 하는 것이 가장 안전한 방법으로 고려되고 있다.(생략)
아직도 공급전력의 상당부분을 차지하고 있는 화력발전소는 대규모인데다가 아주 복잡한 시스테인데, 이러한 시스템을 다양한 상황변황에 따라 성능을 충분히 발휘하면서 또한 안전하게 운전하기 위해서는 고도의 운전기술이 요구된다. 현재 주야간 수요격차의 확대와 원자력공급비율의 증가등에 의해 화력발전소는 설비의 노후화가 날로 심해져가고 있고 연일 계속되는 기동정지 등 과도한 운용이 행해지고 있으며, 이러한 상황하에서 전력공급의 책무를 다할 수 있는 동시에 출력 조정능력, 안전도, 열관리 경제운전등에 관하여 더욱 성능을 향상시키는 것이 화력발전소의 운전을 담당하는 자의 올바른 사명이라고 할 수 있을 것이다. 이를 위해서는, 운전, 보수, 관리, 설비면에서 종합적인 대책이 필요하다. 운전면에서의 대책으로는 운전기술의 고도화가 중요하며, 이를 성취하는데 있어서는 발전소운전에 관한 지식의 질적, 양적확충과, 판단의 신속성 및 신뢰도의 향상, 그리고 숙련된 오퍼레이터의 기술의 전승등이 중요한 과제라고 보여지는 바, 기대되는 기술의 수준이 높아져 가고 있기 때문에 그러한 과제들을 해결하기 위해서는 교육훈련의 내실화, 운전수칙의 정비등 종래의 대응책에 덧붙여서 새로운 대응책이 요망되는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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