2012 년도원자력연구개발사업시행계획 교육과학기술부
차례 Ⅰ. 개요 1 Ⅱ. 사업별세부추진계획 4 Ⅳ. 2012 년도추진일정 25 ( 부록 )
I. 개요 1 계획개요 계획수립근거 원자력진흥종합계획 원자력연구개발 5 개년계획 원자력연구개발사업시행계획 관리규정 사업분야 - 1 -
2 2012 년도중점추진방향 제 4차원자력연구개발 5개년 계획 목표 5 대전략 선도형기술개발을통한원자력 방사선기술강국위상강화 방사선기술최고수준의미래원자력원자력환경친화적고도화를원자력시스템혁신연구핵연료주기통한안전기술핵심 원천강화및기술개발신물질 역량확보기술확보고급인력양성신기술확보 2012 년도중점추진방향 - 2 -
3 2012 년도사업별투자계획 2012 년도예산규모 : 재원사업명 11 실적 12 계획증감 (%) 비고 원 자 력 연 구 개 발 기 금 일 반 회 계 131,200 132,098 898 0.7 - 원자력안전 19,300 24,200 4,900 25.4 (10,800) (10,800) - - - 미래형원자로시스템 35,100 39,507 4,407 12.6 - 핵연료주기 40,400 41,337 937 2.3 - 원자력원천기술 ( 舊고유강점기술육성 ) 20,400 11,054 9,346 45.8 - 원전기술혁신 16,000 16,000 0 0.0 22,800 22,173 627 2.7 - 연구시설및이용기반구축 7,000 7,000 - 전략기초연구 12,285 11,400 885 7.2 - 인력기반확충 3,515 3,773 258 7.3 3,899 3,899 0 0.0 - 연구기획 평가 2,899 2,899 0 0.0 - 정책연구 1,000 1,000 0 0.0 34,238 38,117 3,879 11.3 - 방사선융합기술개발 17,548 19,548 2,000 11.4 - 방사선의학기술개발 10,800 11,300 500 4.6 - 첨단비파괴검사기술개발 1,450 1,450 0 0.0 - 방사선기기핵심기술개발 4,440 5,819 1,379 31.1 원자력안전위원회운영 ( 12) 지경부운영 ( 12) - 방사선안전기술 (2,000) - - - 원자력안전 - 핵활동탐지및방재기술개발 (6,054) - - - 위원회이관 5,403 7,433 2,030 37.6 2,000 3,167 1,167 58.4 10,000 14,000 4,000 40.0-10,000 10,000 - 순증 - 4,000 4,000 - 순증 합계 209,540 234,887 25,347 12.1 (18,854) (10,800) 원자력안전위원회운영 ( 12) - 3 -
II. 사업별세부추진계획 1 원자력기술개발사업 - 4 -
사업목적 12 년도중점추진내용 투자계획 - 5 -
1-1 원자력안전 사업목적 12 년주요추진내용 투자계획 - 6 -
1-2 미래형원자로시스템 사업목적 12 년주요추진내용 투자계획 - 7 -
1-3 핵연료주기 사업목적 12 년주요추진내용 투자계획 - 8 -
1-4 원자력원천기술 ( 舊고유강점기술육성 ) 사업목적 12 년주요추진내용 투자계획 - 9 -
1-5 원전기술혁신 사업목적 12 년주요추진내용 투자계획 - 10 -
2 원자력연구기반확충사업 사업목적 12 년도중점추진내용 투자계획 - 11 -
2-1 연구시설및이용기반구축 사업목적 12 년중점추진내용 투자계획 - 12 -
2-2 전략기초연구 사업목적 12 년중점추진내용 투자계획 舊 - 13 -
2-3 인력기반확충 사업목적 12 년중점추진내용 투자계획 - 14 -
3 원자력연구기획 평가사업 사업목적 12 년도중점추진내용 투자계획 - 15 -
4 방사선기술개발사업 사업목적 12년도중점추진내용 투자계획 - 16 -
4-1 방사선융합기술 사업목적 12 년중점추진내용 투자계획 - 17 -
4-2 방사선의학기술 사업목적 12 년중점추진내용 투자계획 - 18 -
4-3 방사선기기핵심기술 사업목적 12 년중점추진내용 투자계획 - 19 -
4-4 첨단비파괴검사기술 사업목적 12 년중점추진내용 투자계획 - 20 -
5 원자력국제협력기반조성사업 사업목적 12 년도중점추진내용 투자계획 - 21 -
6 방사선연구기반확충사업 사업목적 12년도중점추진내용 투자계획 - 22 -
7 중입자가속기기술개발 사업목적 12년도중점추진내용 투자계획 - 23 -
8 수출용신형연구로개발및실증 사업목적 12년도중점추진내용 투자계획 - 24 -
9 SMART 건설관련안전성향상연구 사업목적 12년도중점추진내용 투자계획 - 25 -
IV. 2012 년도추진일정 세부사업구분 1 월 2 월 3 월 4 월 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 11 월 12 월 원자력기술개발사업 신규 계속 공고 계획서접수 / 선정평가 연구개시 계획서접수 / 선정평가 공고 연구개시 계획서접수 / 선정평가 연구개시 계획서접수 / 선정평가 연구개시 계획서접수 / 선정평가 연구개시 원자력연구기반확충사업 신규 계속 공고 계획서접수 / 선정평가 연구개시계획서 & 접수 / 선정계획서평가접수 / 선정평가 연구개시 공고 연구개시 계획서접수 / 선정평가 연구개시 공고 계획서접수 / 선정평가 계획서접수 / 선정평가 연구개시 연구개시 원자력연구개발사업 방사선기술개발사업 신규 계속 공고 계획서접수 / 선정평가 연구개시 공고 계획서접수 / 선정평가 계획서접수 / 선정평가 연구개시 연구개시 방사선연구기반확충사업 계속 계획서접수 / 선정연구개시평가 원자력국제협력기반조성 신규 계속 계획서접수 / 선정평가 공고 연구개시 계획서접수 / 선정연구개시평가 계획서접수 / 선정평가 연구개시 공고 계획서접수 / 선정연구개시평가 중입자가속기기술개발사업 계속 계획서접수 / 선정평가 연구개시 - 26 -
부록 2011 년도주요성과 1 소듐열유체종합효과시험시설 1 단계 (STELLA-1) 시험시설구축 과제명 : 제4세대소듐냉각고속로핵심기반기술개발성과내용 : 소듐냉각고속로 (SFR) 잔열제거계통열교환기성능검증, 1차계통기계식소듐펌프열유체성능시험을통하여주요소듐기기의설계기술확보를위한소듐열유체실증시험시설구축및종합효과시험장치개발 2 소듐냉각고속로 (SFR) 내부손상검사웨이브가이드센서개발 과제명 : 제4세대소듐냉각고속로핵심기반기술개발성과내용 : 원자로상부에초음파를이용하여가동중에소듐중시각화성능을실증하고불투명한소듐내부에있는노내구조물의손상을연속적으로검사할수있는센서기술 3 초고온헬륨루프건조및기기실험기술 과제명 : 원자력수소핵심기술개발성과내용 : 초고온가스로 (VHTR) 의핵심기기성능시험과첨단이온빔믹싱기술을적용고온 / 고압용황산내식성을확보한공정열교환기 (PHE) 개념적용성검증을위한가스루프실험장치구축 4 파이로일관공정시험시설 (PRIDE) 장치구축 과제명 : PWR 사용후핵연료부피감용기술개발성과내용 : PWR 사용후핵연료의부피및방사능독성저감화를위한파이로기술의실용화타당성및핵비확산성에대한객관적인검증을위해실제사용후핵연료대신천연우라늄및모의핵연료를사용한공학규모파이로일관공정성능검증장치구축 - 27 -
5 파이로공정의 U/TRU 회수를위한고성능 mesh 형 LCC 전해제련장치 과제명 : PWR 사용후핵연료부피감용기술개발성과내용 : 액체카드뮴음극 (LCC, Liquid Cadmium Cathode) 표면의 U수지상 (dentrite) 성장을억제하기위한 mesh 의수직이동및회전운동을자동화하여악티늄족원소 (U/TRU) 를공회수하는파이로공정의핵확산저항성을높이는전해제련공정의핵심장치 6 고방사성물질수평형핫셀운반시스템 과제명 : 핵연료주기시스템엔지니어링기술개발성과내용 : Top-down 및 Bottom-up 최적화기법을적용한 PRIDE 시설핵물질 / 폐기물운반을위한실증시설의공정물질운반시스템설계를위해수평형핫셀운반용기와회전형개폐장치를채택한핫셀접속시스템개발 7 도시환경확산 / 피폭평가모델개발 과제명 : 도시환경빙사선영향평가기술개발성과내용 : 도시환경의지형, 구조물, 지표면특성등을고려한대기확산 / 침적모델과방사능운및침적된방사능으로부터의피폭선량을평가하고또오염된표면의특성에따라적절한대응조치들을분석하여최적대응책을제시할수있는모델을개발 테러에대한초등대응교육등에활용 8 한국인표적장기의팬텀모델및유효선량평가기술개발 과제명 : 방사선방호최적화기술개발성과내용 : ICRP 2007 년권고에근거하여 HDRK-Man 과 HDRK-Woman 기본모델을완성하고, Geant4 기반고해상도체적소모델선량계산체계구축하여 Geant4 기반고해상도체적소모델선량계산최적화기술을개발 - 28 -
9 경년열화종합관리시스템구축 과제명 : 원전 PWSCC 및열피로규제지침및경년열화종합관리방안개발성과내용 : 표준형및웨스팅하우스형비상노심냉각계통및잔열제거계통분기관열피로해석을수행하고, 선정기준 (Screen Criteria), 열유동해석, 피로해석, 결함허용해석및표준검사지침등분기관열피로관련상세규제지침을개발 R-PWSCC 를활용한국내원전 PWSCC 종합규제지침제공 10 최적사고관리지원시스템 (SAMEX) 과제명 : 리스크 / 성능정보활용차등규제이행프로그램수립성과내용 : 기존사고관리 3대기술현안 ( 진단 / 예측기능, 신속한정보처리, 실시간안전정보연계처리 ) 을해결하기위하여 Level 2 리스크정보및다양한중대사고시나리오별중대사고해석 DB을구축하고, 이를사고관리전략과연계하여사고진단및예측에효과적으로활용할수있는최적사고관리방법과최적사고관리지원시스템 (SAMEX) 을개발 11 리스크 / 성능통합분석시스템, OCEANS 과제명 : 리스크 / 성능통합분석시스템구축성과내용 : OCEANS 시스템은사건수목및고장수목의편집및통합을위한기본엔진인 AIMS-PSA 를중심으로, 운전모드 / 외부사건별 PSA 데이터생산프로그램을유기적으로연결하여, 통합시스템을구축 화재 PSA 모듈인 IPRO-ZONE 은 SMART 원자로의화재 PSA 모델구축에사용 12 ISAAC 기반중대사고 DB 구현방법론개발 과제명 : 중수로감속재및중대사고해석체계기반구축성과내용 : 발전소고유기본시나리오및종합적사고관리추가시나리오개발 (DB 확장 ), ISAAC 기반 DB 구현변수선정 ( 기본 DB 변수도출 + ( 계통및중대사고현상 ) 민감도모델변수도출 ) - 29 -
13 다기능환경방사선량측정시스템개발 과제명 : 환경지표방사선 / 능분석기술개발성과내용 : 원자력시설및일반시설주변환경방사선량률을현장에서측정하고실시간지리정보데이터를이용하여환경방사선준위등고선을매핑할수있는지리정보동조형환경방사선량률측정시스템을개발 차량등에탑재하여방사능오염시효율적으로활용 14 중수로원전안전규제를위한안전성평가체계기반구축 과제명 : 중수로고유안전성평가체계구축성과내용 : 중수로안전성평가열수력계통해석코드 (MARS-KS) 의성능향상기반연구, SCAN 코드에기초한중수로 3차원노심해석코드개발기반연구 월성원전 4기의안전규제심사에활용 15 방사선을이용한내열성이향상된다공성유 / 무기복합막제조기술개발 과제명 : 방사선이용기능성고분자개발성과내용 : 상용분리막에알루미나나노입자 / 고분자혼합물을코팅한후방사선을조사하여다공성유 / 무기복합막제조, 기존유 / 무기복합막에가교제및전자선을이용하여내열성및상용분리막과의접착성을향상시킨분리막제조 기존리튬이차전지용유 / 무기복합막보다내열성과치수안정성이더욱향상된유 / 무기복합막제조및리튬이차전지제조에응용 / 16 초전도전자석을이용한콤팩트 K120 초전도사이클로트론개발 과제명 : 의료용초전도사이클로트론핵심기술개발성과내용 : 초전도전자석기술을이용한콤팩트소형입자가속기초전도사이클로트론개발에필요한원천기술을확보하고, Q/A=0.5 인이온빔을최대 30MeV/u 까지가속할수있는 K120 초전도사이크롤트론가속기를개발 이온빔을이용한방사선치료, BT 분야등폭넓은이온빔활용 - 30 -
17 방사선손상인자발굴및방사선손상기능지도작성 과제명 : 방사선손상인자발굴및제어기술개발성과내용 : 대량발굴시스템을이용하여방사선손상에관여하는인자발굴, 다양한생물정보학시스템을이용한발굴된인자의상호작용네트워크를통한방사선손상기능지도작성 분자생물학적방법에의한방사선손상정도의신속, 정확한진단 tool 개발에이용 18 고연소도용 UO2 소결체원천기술및실용화기술개발 과제명 : 가소성재료환형소결체개발성과내용 : UO 2 분말에 Al2O3 을수십 ppm 첨가하고첨가매개물질로서고활성 U3O8 분말을이용하여큰결정립 UO 2 소결체를제조하는기술 산업체 (Kepco-NF) 가수출용으로개발하고있는고성능핵연료 (HIPER) 에채택 19 HANA 소재안내관제조기반기술개발 과제명 : HANA 소재안내관제조기반기술연구성과내용 : 성능 HANA 피복관소재를안내관으로적용하기위한제조요소기술연구를수행함. HANA 소재를안내관으로제조하기위한열처리기술, 가공기술및신개념공정기술을개발하여고강도와내식성이향상되고, 생산성이향상된고효율의제조기술을도출 산업체 ( 한전원자력연료, KNF) 가개발한고성능핵연료 (PLUS7, HIPER) 에적용 20 냉각재누설검지를위한레이저센서기술개발 과제명 : 원전냉각재누설고감도모니터링기술개발성과내용 : 원전냉각재누설검지를위해기존기술의한계를극복할수있는신개념의레이저누설센서개발 중수로연료관마개의누설검지를위한현장적용 - 31 -
21 진단과치료를실현화할수있는종양타깃프로브개발 과제명 : 테크네슘 / 레늄표지분자표적영상 / 치료용프로브의개발및실용화성과내용 : 동일펩타이드에진단과치료목적하에방사성동위원소 ( 테크네슘 -99m/ 레늄-188) 를선택하여진단및치료를동시에실현할수있는프로브개발 동일펩타이드프로브를이용한종양진단과치료용프로브로서암환자맞춤형진단정보와치료정보의정량화 22 면역세포를이용한암조직의영상및치료기술개발 과제명 : 암지향성면역세포를이용한방사선치료효과증진및예측기술개발성과내용 : 암조직의영상진단과치료를동시에할수있는 theragnostics 를지향하는방사선민감제를운반하는나노약물전달체 (Arginate-coated SPIO-Doxorubicin) 를개발 암환자의자가면역세포를이용하여암조직의영상진단과치료를동시에노려환자의고통을최소화 23 광용발원격제염시스템개발 과제명 : 원자력시설 DD&R 기술개발성과내용 : 고방사능시설의제염에필요한제염성능이우수하고제어정밀도및장애물인지기능이개선된고성능고정밀광용발원격적용제염시스템개발 24 HEPA 필터폐기물복합처리시스템개발 과제명 : 원자력시설 DD&R 기술개발성과내용 : 부피가크고 bulk 밀도가매우낮은비균질오염혼성폐기물인 HEPA 필터폐기물에서오염핵종을제거하고부피를감용하는독창적인 HEPA 필터폐기물복합처리시스템개발 - 32 -
25 점막점착성이우수한이중구조의구강점막제형기술개발 과제명 : 방사선이용구강점막부착용약물전달체제조기술개발 성과내용 : 방사선을이용하여폴리아크릴산점막부착용하이드로겔에약물보호지지층으로폴리메타아크릴산공중합체를코팅하여이중구조의구강점막제형개발 장시간구강점막에부착되어약물을효율적으로전달하여염증치료에탁월한효과를얻을수있을것으로기대 26 질환인자 (kinase) 고감도검출기술및저해제고속탐색기술개발 과제명 : 방사성동위원소검출기술이용생명과학용바이오칩및키트개발 성과내용 : 방사성동위원소를이용하여질환인자 (kinase) 를고감도로검출하는바이오칩 ( 형광검출법대비 100 배이상 ) 을개발하였으며, 저해제고속대량탐색에적용하여방사선손상세포보호제발굴 질병조기진단및치료제고속대량탐색에활용기대 27 전자빔을이용한하폐수위생화기술개발 과제명 : 방사선융합오폐수위생화기술개발 성과내용 : 하폐수중의대장균, 항생물질및내분비계장해물질을동시에제거하고독성을저감시킬수있는기술개발및기술인증완료 국내외독성저감, 대장균살균, 항생물질및내분비계장해물질처리를위한하폐수의고도처리시장선점 28 초점전자빔을이용한신개념발광바코드나노선구현 과제명 : 초점전자빔을이용한기능성고분자나노선나노규모개질연구 ( 고려대학교 ) 성과내용 : 직경이매우작은초점전자빔을유기고분자나노선의원하는위치에주입하여물질특성을나노규모에서정밀하게조절할수있는기술을개발 2011 년 3 월화학분야의세계적학술지인 앙게반테케미국제판 (Angewandte Chemie, International Edition) 발표되었고, 현재특허출원중 29 컴프턴카메라를위한가속화된 3 차원 OSEM 재구성알고리즘과분산감소정규화기법개발 과제명 : 컴프턴카메라영상처리기법개발및분자영상응용 ( 서울대학교 ) 성과내용 : 컴프턴카메라의 3 차원단면영상재구성시소요연산시간을부분집합의개수에따라줄일수있는 OSEM 재구성알고리즘개발 의료. 생물물리학 (Physics in Medicine and Biology) 저널게재 - 33 -
부록 제 4 차원자력연구개발 5 개년계획주요내용 선도형기술개발을통한원자력 방사선기술강국위상강화 최고수준의원자력안전기술역량확보 미래원자력시스템핵심 원천기술확보 환경친화적 핵연료주기 기술개발 방사선기술고도화를통한신물질 신기술확보 원자력혁신연구강화및고급인력양성 국내원전의 소듐냉각고속로 핵비확산성 고부가가치 선도형원자력 중대사고대응 원형로 설계 핵연료주기 방사선융 복합 핵심요소기술 핵심기술개발 추진 (17 완료 ) ( 파이로 ) 기반 기술개발 개발 극한위험요인 원자력수소생산 기술개발 질병진단 / 치료 고급인력및 대비 리스크 시스템핵심 고준위폐기물 증진 방사선 글로벌인재 분석기술개발 원천기술개발 처분및원자력 의학 / 생물기술 양성 시설제염 / 해체 개발 요소기술개발 - 34 -
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전략 1 최고수준의원자력안전기술역량확보 - 36 -
전략 2 미래원자력시스템핵심 원천기술확보 전략 3 환경친화적핵연료주기기술개발 - 37 -
전략 4 방사선기술고도화를통한신물질 신기술확보 - 38 -
IT,, 전략 5 원자력혁신연구강화및고급인력양성 - 39 -
부록 원자력연구개발 5 개년 계획 5 대전략 20 대중점추진과제 (1) 원전의안전성향상및중대사고종합평가 / 관리 2012 년도시행계획 원자력기술개발사업 기술개발 (2) 극한위험요인대비종합리스크평가기술개발최고수준의 (3) 가동원전핵심재료및기기의안전성향상원자력안전기술기술개발역량확보 (4) 방사능사고대응방사선환경방호핵심기술개발 (5) 중수로안전성증진및평가핵심기술개발 (6) 소듐냉각고속로원형로설계추진 (17 년완료 ) 미래원자력시스템핵심 원천기술 (7) 원자력수소생산시스템핵심 원천기술개발확보 (8) 미래원자력시스템인허가기반기술개발 (9) 핵비확산성핵연료주기 (Pyroprocess) 기반기술개발환경친화적핵연료주기 (10) 고준위폐기물처분관련기반연구시스템구축기술개발 (11) 원자력시설제염 / 해체및부지복원기술개발 원자력연구개발기금 - 원자력안전 - 미래형원자로시스템 - 핵연료주기 (12) 핵연료주기핵심공통기술확보 (13) 선도형원자력핵심요소기술개발 (14) 고위험혁신형도전기술개발원자력혁신연구강화및 (15) 원자력전략분야기초연구촉진고급인력양성 (16) 원자력연구기반시설및장비구축 (17) 고급인력및글로벌인재양성 (18) 고부가가치방사선융 복합기술개발방사선기술 (19) 질병진단 / 치료성능개선방사선의학 / 생물고도화를통한신물질 신기술기술개발확보 (20) 방사선및방사성동위원소이용연구기반확충 일반회계 - 원자력원천기술 원자력연구기반확충사업 - 전략기초연구 - 연구시설및이용기반구축 - 인력기반확충 방사선기술개발사업 - 방사선융합기술개발 - 방사선의학기술개발 중입자가속기기술개발사업 수출용신형연구로개발및실증 - 40 -