RFP번호			공모유형			품목 공모형
사업명	미래원자력기술 시설장비구축 활용사업 – 인력양성 및 공동활용 체계구축
RFP명	미래형 원전 시뮬레이터 구축 및 교육 프로그램 개발
PM분야	원자력				보안과제 여부		일반
1. 추진배경
□ 추진배경 및 정부 지원 필요성 ㅇ 제6차 원자력진흥종합계획 (2022~2026)에서는 소형모듈원자로 (SMR)와 같은 새로운 시장을 반영한 ‘미래시장과 수출’에 대한 목표를 정하고 극지·해양 등 다목적 사용이 가능한 미래형 원자력시스템의 실증 등 혁신형 SMR (i-SMR)의 표준설계 (2023~2028년)를 완료하여 핵심기술을 개발할 계획임. ㅇ 이에 따라 미래형 원자력 시스템 원전 운전 기술 및 안전 역량을 확보하기 위한 기반 마련 및 학생 교육을 통한 미래 원자력 전문 인력을 준비해 갈 필요가 있음. ㅇ 현재, 원자력발전소 운전과 안전을 위한 원전 시뮬레이터(full-Scope) 교육은 한국수력원자력 및 한국원자력안전기술원에서 원자력발전소 운전원 및 원자력 안전규제 검사 요원을 대상으로 이루어지고 있음. ㅇ 학생 실습 교육은 열출력 10 W급 AGN-201 교육용 원자로를 활용하여 몬테칼로 중성자 해석, 노심 분석, 노심 설계 등이 수행되고 있으나 신형 원전 운전에 대한 인력 교육으로의 확장이 요구됨. ㅇ 한국원자력연구원의 CNS (Compact Nuclear Simulator)와 같은 원전 시뮬레이터는 고리 3-4호기를 참조한 Generic 993 MWe 웨스팅하우스 3루프 모델링을 간략화한 교육용 소형 원전 시뮬레이터로 1987년부터 운영되어 왔으나 노후화로 인하여 교육이 불가능한 상태로 교육 목적을 달성하기 어려운 상황임. ㅇ OPR1000에 대한 PC 기반 시뮬레이터는 다수의 교육생을 대상으로 GUI 기반으로 가시적이고 직관적인 교육을 수행할 수 있는 특성이 있지만 SW 기반으로 원자로 열수력계통을 중심으로 개발되어 보조설비(Balance of Plant), 제어계통의 모델이 미비하여 교육용 원전 시뮬레이터로는 부적합한 상태임. ㅇ SMR 원전에 대한 교육용 시뮬레이터를 활용하는 교육 프로그램을 개발하여 선제적으로 미래형 원전 운전 및 안전에 대한 전문 인력을 양성할 필요가 있음. ㅇ SMART 설계 경험이 있으나, SMR형 원전(i-SMR)은 현재 설계 중에 있는 단계이므로, 향후 교육용 시뮬레이터에도 설계조건이 적용될 수 있도록 확장성을 가지는 시뮬레이터 기술이 필요함.
2. 연구개발목표
□ 최종 목표 ㅇ 미래형 원전인 SMR의 교육용 시뮬레이터 모듈 개발 ㅇ 미래형 원전 운전 전문 인재 양성을 위한 교육 프로그램 개발
3. 성과목표
□ 연구개발내용 ㅇ 미래형 원전 시뮬레이터 적용을 위해 확장성을 고려한 모듈화된 시뮬레이터 구축 - 가상적 설계 제원에 기반한 미래형 SMR 원전 모델을 개발 (예: SMART, NuScale 등) - SMR 기반 새로운 미래형 기기 및 운전 로직 등 확장/통합 시뮬레이터 플랫폼 구성 - SMR 설계 성숙도를 반영하기 위한 확장성을 가지는 시뮬레이터 구성 (예: i-SMR) - 핵증기공급계통(NSSS) 과 보조설비(BOP)의 계측 제어 디스플레이 모듈 구성 ㅇ 교육용 시뮬레이터 활용 예제, 교육 프로그램 개발 - 원전 주요 계통 및 안전계통의 이해 - 원전 기동을 포함한 정상운전 및 정상 과도 출력 증감발 운전 - 원전 냉각 및 가열 - 설계기준 및 설계확장조건의 사고 시뮬레이션 - 가상적인 미래 원전을 활용한 운전 및 사고 대응 교육 프로그램의 개발 □ 성과목표 ㅇ 미래형 원전 모델로 확장이 가능한 모듈형 교육용 시뮬레이터 개발 (SMR 1건 이상) ㅇ 미래형 원전 확장 가능 시뮬레이터 구축 후 교육 프로그램 개발 (1건 이상)
4. 특기사항
ㅇ 주관기관 : 제한없음 - 연구계 (출연연), 학계 (대학), 산업계 (기업체, 중소‧중견기업 포함)
5. 연구개발기간 및 연구개발비
ㅇ 총 연구기간/정부출연금: ‘23.06 ~ ‘25.12(총 3년, 31개월) / 15억원 내외(연간 5억원 내외) ㅇ ‘23년 연구기간/정부출연금: 9개월 (1차년도 ‘23.6 ~ ‘24.02) / 5억원 내외