원자로 속 위험한 상황을 미리 모의 실험할 수 있는 국산 프로그램이 미국에서도 사용된다.

11일 한국원자력연구원은 미국 일리노이대와 원전 고정밀 다차원 열수력 해석 소프트웨어 'CUPID'(Component Unstructured Program for Interfacial Dynamics) 사용권 협약을 했다고 밝혔다.

CUPID는 원전 가동 시 냉각수 움직임·속도·순환 형태를 3차원(3D)으로 정밀하게 예측할 수 있는 프로그램이다.

▲ CUPID로 원자로 내부를 살핀 모습

사고 발생 시 작동하는 안전 냉각계통 성능을 사이버 공간에서 시뮬레이션할 수 있다.

냉각수 움직임과 열 전달력으로 좌우되는 냉각 성능은 고온·고압으로 가동하는 원자로 안전과 직접 연결돼 있다.

다차원적인 열수력 현상에 대한 면밀하고 정확한 예측값을 얻어내려면 원자로 내 다양한 환경 조건을 고려해야 한다.

슈퍼컴퓨터 계산 능력과 더불어 적합한 계산방법 개발이 관건이라는 뜻이다.

CUPID는 최신 전산 유체역학 기술과 액체 속에서 기포가 함께 움직이는 현상을 파악할 수 있는 '2상 유동 물리 모델'을 안정적으로 결합했다고 한국원자력연구원은 설명했다.

냉각수 내 기포 움직임까지 파악할 수 있어서, 원자로 안전성 평가에 직접 활용할 수 있다.

CUPID를 구성하는 세부 프로그램의 경우 새로운 물리 모델을 추가하거나 변경하기 쉽다.

다른 프로그램과의 연계도 용이하다.

지난 8월 개발에 성공한 최신 버전 CUPID는 3차원 안전 해석이 가능하다고 연구원 측은 덧붙였다.

1차원 모델인 기존 원자로 안전 해석 프로그램과는 달리 3D로 모델링해 실제 원자로와 유사한 시뮬레이션을 구현할 수 있다.

CUPID 연구를 이끈 한국원자력연구원 윤한영 책임연구원은 "원자력 안전 해석 분야를 선도하는 일리노이대 연구팀에서도 이 점에 특히 주목한 것으로 안다"며 "우리 기술이 원자로 고정밀 열유체 해석 분야를 주도하고 있음을 보여주는 것"이라고 말했다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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