최근 국내 원자력발전소의 격납건물 벽체와 Containment Liner Plate(CLP) 사이에서 다양한 크기의 공극이 발견됨에 따라 원전 격납건물의 보수를 위해 내부 공극의 분포와 크기를 정밀하게 평가할 수 있는 진단기법의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 이 연구에서 는 격납건물 벽체에서의 탄성파 전파거동을 계산하는 2차원 유한요소해석 기법을 제시한다. 격납건물 벽체를 기반으로 해석영역을 구성하고 경계면에서의 반사파를 제거하기 위해 수치적 파동흡수 경계층인 perfectly matched layer를 도입하였다. Galerkin 기반 혼합 유한요소법을 이용해 2차원 유한영역에서 탄성파 파동방정식의 해를 구하여 충격하중에 대한 격납건물 벽체의 변위와 응력을 계산하였다. 제시한 수치적 기법을 이용하여 격납건물 콘크리트 벽체의 CLP 부착 유무와 공동의 위치 및 크기 변화에 따른 탄성파 전파거 동을 살펴보았다. 이 연구의 결과는 원전 격납건물 내부의 공동을 진단하는 탄성파 전체파형 역해석 기법 개발에 활용될 수 있다.

원전 격납건물은 프리스트레스 콘크리트 구조로 사고발생시 내부의 방사능물질이 외부로 유출되지 않도록 강재 철판을 내 측 콘크리트 면에 설치하여 압력경계를 유지하고 있다. 강재 철판은 건설시에는 콘크리트 거푸집이고 가동중에는 차폐역할 을 하게 된다. 최근 가동원전 격납건물 라이너플레이트에 일부 부식이 발생된 사례가 있는데 공칭두께 대비 10% 이상의 두께 감육부는 공학적 평가를 통해 계속사용 또는 교체를 한다. 본 논문에서는 공학적 평가를 위한 구조해석 모델 개발 시간 단축을 위해 라이너플레이트의 설계조건과 형상을 고려한 자동화시스템을 개발하였다.

Construction period is one of the most important factors which influence on cost and quality in nuclear power plant construction. As part of continued efforts for the competent reactor type, a dome liner plate module in the reactor containment building is developed to minimize the construction period. This study referred to knowledge and experiences from APR+(Advanced Power Reactor Plus) technical development. The proposed method can be applied to the APR+ in the near future.