한마당 테마) 원자력기초기반기술관 > 원자력데이터평가검증기술

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연구개발 배경
지르코늄은 경수로 및 중수로의 핵연료 피복관, 연료지지격자 등에 쓰이는 핵심 물질이다. 하지만, 기존에 사용되던 평가핵자료는 핵반응 이론 및 실험 자료의 부족으로 실제 일어나고 있는 원자로내의 거동과 차이를 보였다. 이러한 문제점을 파악한 국제 핵데이터 연구그룹은 새롭게 지르코늄을 평가하기로 하였으며, 한국원자력연구원 원자력데이터개발검증센터가 평가에 주도적 역할을 수행하였다.

성과물의 우수성
새롭게 평가된 지르코늄의 핵자료는 기존에 존재하는 평가핵자료 라이브러리보다 더 정확하다는 것이 다양한 벤치마크 수행으로 증명되어 국제표준 핵자료 라이브러리인 ENDF/B-VII.1에 등재되었다. 또한 지르코늄 평가에서 사용된 `동위원소 동시 평가 방법`은 핵반응 평가의 정밀성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 기술로 인정되어 앞으로의 핵자료 평가에 적극 활용될 것으로 판단된다.

성과내용
<기술원리>
계산 값이 실험적으로 측정된 값과 일치할 때, 계산 결과가 우수하다고 평가할 수 있다. 그러나 비교할 실험 값 자체가 없으면, 결과의 우수성을 검증하기 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 비슷한 성질을 가지는 물질을 묶어 하나의 물질로 간주하는 동위원소 동시 평가기술을 개발하였다. 계산 결과는 실험 값이 존재하는 물질에 대해 먼저 결과를 도출하고, 핵의 미세한 특성을 이용하여 각 물질별로 최종 결과를 생산하였다.

<성과내용>
자연에 존재하는 5개의 안정동위원소 (Zr-90,91,92,94,96)와 2개의 불안정 동위원소(Zr-93,95)에 대한 평가핵 자료를 생산하여 국제표준핵자료집의 가장 최근 배포판인 ENDF/B-VII.1에 등재하였다.


기대효과
안전하고 경제적 가치가 높은 원자로를 개발하기 위해 고정밀도의 핵데이터는 필수적이다. 본 연구의 성과물은 국제 핵반응 전문가들에게 인정을 받아 국제표준핵반응 라이브러리에 실렸으며, 따라서 차세대 원자로 등의 개발에 적극적으로 활용될 것으로 기대된다.

에피소드
본 연구의 일부분을 미국의 브룩헤이븐 연구소에 방문하여 수행하였는데, 방화벽 등의 이유로 연구소 내부 컴퓨터와 본 연구원의 노트북으로 동시에 계산하였다. 연구의 효율성은 좀 떨어졌지만, 예상지 못한 에러를 발견하여 수정하는 성과를 얻기도 하였다. 

국가 원자력연구개발 성과한마당2012 

2012 Nuclear Science & Technology Festival

주제 : 보다 안전하고 더욱 풍요로운 세상을 만드는 원자력연구개발 

일시 : 2012. 8. 30(목) ~ 9.2(일) 4일간

장소 : 서울 삼성동 코엑스Coex A Hall 3,4 

주최 : 교육과학기술부 

주관 : 한국원자력연구원, 한국연구재단

원자력에 대해서 더욱 자세히 알수 있는 기회!!

오는 2012년 원자력에너지에 대한 올바른 인식을 심어주고 원자력 대국민 축제의 장이 될 「국가 원자력연구개발 성과한마당2012」가 열립니다.

국가원자력연구개발성과한마당에 대해 더 자세한 부분은 아래에 블로그나 트위터 홈페이지를 방문해주세요.^^

블로그 : blog.naver.com/nuclear2012

트위터 : twitter.com/NuclearRnD

홈페이지 : http://www.nuclearstfestival.com/