RFP관리번호

2025–원자력-품목공모-09

공모유형

품목공모형

해당여부

□ 국가전략기술 □ 탄소중립 □ 글로벌 R&D □ 미래소재 □ 전략연구사업(MVP)(예정) □ 국방전략기술(예정)

국책연구기획평가전문분야1

PM분야

원자력

RB분야

원자로시스템

RB세부분야

전분야

국책연구기획평가전문분야2

PM분야

원자력

RB분야

원자로안전

RB세부분야

전분야

사업명

가동원전 안전성향상 기술개발사업 - 고장/사고 최소화를 위한 혁신 예측기술

RFP명

(1-1-1-3-과) 다물리 해석 기반 융복합 센싱 기술 및 시스템 핵심모듈 개발

(TRL : [시작] 5단계 ~ [종료] 8단계)

RFP유형코드

사업목적·내용

성과물 특성

지원대상

보안과제 분류

일반

R(원천연구)

2

-

1

1. 추진 배경

□ 추진 배경

ㅇ 가동원전의 운전 연한 증가와 노후화에 따라 핵심설비의 고장/결함 발생 빈도 증가

- 원전기기 상태 감시에 대한 중요성이 증가하고 있으나 가동원전 핵심설비의 상태감시 시스템은 포인트형 센서(가속도계 및 AE 센서 등)만을 적용

- 다양한 이상상태(충격, 진동, 누설 등)에 대하여 포인트형 센서를 이용한 독립 물리량에 대한 센싱만 가능하여 감시영역이 제한적

- 본 사업에서는 포인트형 센서와 분포형 센서의 다물리 센싱 신호를 동시에 수집, 융합함으로써 선진화된 상태감시 시스템 기술을 구현하고자 함

ㅇ 이에 광범위 영역에서 각종 원전기기 이상상태(충격, 진동, 누설 등) 정밀 감시가 가능한 융복합 센싱 기술 개발이 필요

- 이를 위해서는 원전 고온·방사선 환경용 포인트형-분포형 센서의 다물리 신호해석(가속도, AE, 온도 등)을 통한 융복합 센싱 기술 연구 필요

ㅇ 또한, 고온 / 방사선 환경용 융복합 센싱 시스템 핵심모듈 기술 개발이 필요

- 다물리량 융복합 센서 기술은 원전 환경용 분포형 센서와 포인트형 센서 기반의 융복합 기술로서, 기술 구현을 위해서는 자체적인 센싱 시스템 핵심모듈 제작기술 확보 필요

2. 연구개발 목표

□ 사업 목표

ㅇ 최종 목표 : 다물리 해석 기반의 고온·방사선 환경용 포인트형-분포형 융복합 센싱* 기술 연구를 통한 상태감시 기술 고성능화 및 센싱 시스템 핵심모듈 기술 개발(목표 TRL : 8  (현재 TRL 수준 5))

* 포인트형-분포형 융복합 센싱 : 가속도계 및 AE 센서 + 광섬유 센서 융복합

3. 성과 목표

ㅇ 단계별 성과목표 및 연구내용

- 1단계(2025∼2026) : 고온·방사선 환경용 포인트형-분포형 융복합 센싱을 위한 다물리 해석 요소기술 연구 및 센싱 시스템 핵심모듈 기술 개발

･ 융복합 센싱신호 수집부 설계 방법론 도출 및 성능지표 수립

･ 포인트형-분포형 센서 융복합 광역 센싱 방법/절차 수립 및 광역 센싱 알고리즘 설계

･ 융복합 센서 다물리 해석 신호처리 모듈 설계 및 프로그램 S/W 개발

･ 포인트형-분포형 센서 융복합 광대역/다물리량 센싱 기술 연구

･ 포인트형 센서 내환경 신호 케이블 제작 요소기술 개발

･ 포인트형 센서 내환경 신호 케이블 어셈블리 제작 요소기술 개발

･ 포인트형-분포형 센서 신호 증폭기 기술 구현

･ 융복합 센서 연계 구동회로 설계 및 개발

･ 융복합 센서 병렬 신호수집 및 고속 신호처리부 개발 (샘플링 속도 > 500㎒)

- 2단계(2027∼2029) : 고온·방사선 환경용 포인트형-분포형 융복합 센싱 기술 및 센싱 시스템 핵심모듈 기술 최적화

･ 고온·방사선용 포인트형-분포형 센서 기반 융복합 센싱 체계 설계 및 시스템 적용기술 개발

･ 고온·방사선 융복합 센싱 모사 설비 및 시험체계 구축

･ 고온·방사선 이상상태 실시간 융복합 센싱 시험 (테스트베드)

･ 고온·방사선용 포인트형-분포형 융복합 실시간 센싱 기술 최적화

･ 포인트형 센서 내환경 신호 케이블 제작/성능 최적화

･ 포인트형 센서 내환경 신호 케이블 어셈블리 제작/성능 최적화

･ 융복합 센싱 시스템 핵심 모듈 집적화 및 통합 처리 기술 개발

･ 융복합 센싱 시스템 GUI 및 센싱 데이터 디스플레이 SW 개발

･ 융복합 센싱 시스템 성능 검증 및 실증 시험 수행

4. 지원 기간 / 예산 / 추진 체계

ㅇ 총 기간 / 2025년도 기간 : ‘25.04 ~ ‘29.12 (총 57개월, 2년 + 3년의 2단계) / 1차년도 9개월

ㅇ 총 정부지원 연구개발비 / 2025년도 정부지원 연구개발비 : 68.8억원 내외 / 5.96억원 내외

(연차별 연구개발비, 단위 : 억 원)

기술개발 내용	1차년도	2차년도	3차년도	4차년도	5차년도	합 계
다물리 해석 기반 융복합 센싱 기술 및 시스템 핵심모듈 개발	5.96	8.84	18.0	18.0	18.0	68.8

※ 정부 예산현황에 따라 연차별 연구개발비 변경 가능

ㅇ 과제 형태 : (일반) 연구개발과제

ㅇ 주관연구개발기관 : 제한 없음

5. 특기 사항

ㅇ 아래 제시된 과제와의 협업체계 구축이 필요하며, 협업 및 연계 기술개발 상세 전략 / 계획을 제시하여야 함.

1. 원전 고온/방사선 환경용 분포형 상태감시 센서 및 융합 센싱 시스템 기술 개발 (대표 과제)

2. 원전 1차계통 핵심설비 상태감시 포인트형 센서 및 융합 센싱 시스템 기술 개발

3. 고온 / 방사선 환경용 분포형 센서 케이블 제조 기술 개발

4. 유무선 스마트 센서 기반 표준 스마트센서 관리시스템 및 운영기술 개발 (산업부 과제)

* 대표과제 연락처 : 042-868-2734 또는 공고문 참고

** 산업부 과제 연락처 : 042-934-6708 또는 공고문 참고

RFP관리번호

2025–원자력-품목공모-10

공모유형

품목공모형

해당여부

□ 국가전략기술 □ 탄소중립 □ 글로벌 R&D □ 미래소재 □ 전략연구사업(MVP)(예정) □ 국방전략기술(예정)

국책연구기획평가전문분야1

PM분야

원자력

RB분야

원자로시스템

RB세부분야

전분야

국책연구기획평가전문분야2

PM분야

원자력

RB분야

원자로안전

RB세부분야

전분야

사업명

가동원전 안전성향상 기술개발사업 - 고장/사고 최소화를 위한 혁신 예측기술

RFP명

(1-2-2-3-과) 계통기기 지능형 감시/안전예측 진단 엣지시스템 개발

(TRL : [시작] 6단계 ~ [종료] 9단계)

RFP유형코드

사업목적·내용

성과물 특성

지원대상

보안과제 분류

일반

R(원천연구)

2

-

1

1. 추진 배경

□ 추진 배경

ㅇ 과기계 연구개발 기술의 원전 현장 적용을 위한 시스템화 기술 필요

- 원전기기 상태감시용 무선 기술과 진단 기술의 원전 현장 적용을 위한 엣지시스템 구현 필요

ㅇ 산업계 예측진단시스템의 클라우드 네이티브 기반 쿠버네티스 기술 구축 지원 필요

2. 연구개발 목표

□ 사업 목표

ㅇ 최종 목표 (목표 TRL : 9 (현재 TRL 수준 6))

- 무선 감시 기반 원격감시진단 엣지시스템 상용화 및 기기검증을 통한 인허가 취득

- 개발한 무선 기술과 발전소 망 연계 기술 개발

- 개발 기술의 원전 현장 적용

※ TRL 종료단계 : 9단계로 사업화(양산) 수준의 제품(s/w 포함) 개발 및 현장 적용

3. 성과 목표

ㅇ 단계별 성과목표 및 연구내용

- 1단계(2025∼2026) : 무선 감시 기반 원격감시진단 엣지시스템 시제품 개발 및 예측진단시스템 구축 지원

･ 저전력 복합센싱과 무선통신 기능이 통합된 무선기기 및 발전소 망 연계용 AP 시제품 개발

･ 무선 센서망 기술 구축

･ 인허가 준비를 위한 무선기기의 성능 검증

･ 쿠버네티스형 무중단 진단시스템 시제품 개발

･ Frequency-Domain 분석 기반 ASTM E 1002-05 ClassⅡ표준 성능을 만족하는 누출 무선감시 및 원격진단 시제품 개발

･ 500uA 이내 평균소비 전류로 100초 주기 감시 및 딥러닝 기반 원격진단 시제품 개발

･ 산업계 예측진단시스템의 쿠버네티스 기능 점검 및 기술 지원

- 2단계(2027∼2029) : 개발기술 인증, 상용화, 원전현장 적용

･ 복합센싱 무선기기와 AP의 기기 검증을 통한 인허가 취득 및 원전 현장 적용

･ 개발 제품의 상용화

･ 산업계 쿠버네티스형 예측진단시스템 기술 지원

※ 개발되는 엣지시스템은 원전기기 상태감시용 무선기기에서의 1차 진단과 감시데이터를 쿠버네티스로 구현된 원격진단시스템을 통해 2차 진단한 후 그 결과와 데이터를 발전소 전산시스템으로 전송할 수 있는 구조를 의미하며, 무선기기는 인허가를 위한 기기 검증을 받아야 함

※ 엣지시스템 구현, 무선기술, 망 연계, 기기검증 및 인허가 등 관련사항에 대하여, 주요 요건사항을 대표과제와 연계/협력하여야 함

4. 지원 기간 / 예산 / 추진 체계

ㅇ 총 기간 / 2025년도 기간 : ‘25.4 ~ ‘29.12 (총 57개월, 2년 + 3년의 2단계) / 1차년도 9개월

ㅇ 총 정부지원 연구개발비 / 2025년도 정부지원 연구개발비 : 29.7억원 내외 / 4.35억원 내외

(연차별 연구개발비, 단위 : 억 원)

기술개발 내용	1차년도	2차년도	3차년도	4차년도	5차년도	합 계
계통기기 지능형 감시/안전예측 진단 엣지시스템 개발	4.35	6.45	6.3	6.3	6.3	29.7

※ 정부 예산현황에 따라 연차별 연구개발비 변경 가능

ㅇ 과제형태 : (일반)연구개발과제

ㅇ 주관연구개발기관 : 산업계

5. 특기 사항

ㅇ 아래 제시된 과제와의 협업체계 구축이 필요하며, 협업 및 연계 기술개발 상세 전략/계획을 제시하여야 함.

1. 초저전력 무선감시 기반 이차계통기기 원격진단기술 개발 (대표과제)

2. 원전 이차계통 환경적응형 연속학습법과 엣지컴퓨팅 신뢰성 확보기술 개발

3. 가동원전 증기발생기 전열관 마모 및 2차계통 배관 감육 손상 지능형 예측진단 기술개발 (산업부 과제)

* 대표과제 연락처 : 042-868-8605 또는 공고문 참고

** 산업부 과제 연락처 : 054-421-6463 또는 공고문 참고

RFP관리번호

2025–원자력-품목공모-11

공모유형

품목공모형

해당여부

□ 국가전략기술 □ 탄소중립 □ 글로벌 R&D □ 미래소재 □ 전략연구사업(MVP)(예정) □ 국방전략기술(예정)

국책연구기획평가전문분야1

PM분야

원자력

RB분야

원자로시스템

RB세부분야

전분야

국책연구기획평가전문분야2

PM분야

원자력

RB분야

원자로안전

RB세부분야

전분야

사업명

가동원전 안전성향상 기술개발사업 – 사고확대 예방을 위한 혁신 안전기술

RFP명

(2-3-1-5-과) 격납건물 해석체계 고도화 및 최적 사고관리전략 가동원전 적용성 평가

(TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

RFP유형코드

사업목적·내용

성과물 특성

지원대상

보안과제 분류

일반

R(원천연구)

2

-

1

1. 추진 배경

□ 추진 배경

ㅇ 가동원전의 다중 고장사고 사고관리전략 최적화 및 안전여유도 개선 필요

- 기술기준과 규제기준 강화에 대응한 가동원전 다중 고장사고 사고관리전략 최적화 필요

- 최적 사고관리전략의 가동원전 적용성 평가를 통한 정량적인 안전성 향상 확인 필요

ㅇ 다중 고장사고 시 원자로-격납건물 연계 해석 수행 필요

- 기존 설계기준사고에 대한 안전해석에서는 원자로와 격납건물을 상호 간에 경계조건으로 처리하는 방식을 채택하여 과도한 보수성을 보임

- 다중고장사고에 대한 안전해석의 경우 최적 분석을 요구하므로 원자로-격납건물 연계 해석을 수행하여 부적절한 보수성을 제거하고 안전의 위해 요소를 규명하여 안전여유도를 정밀하게 평가하는 것이 중요함

ㅇ 원자로-격납건물 연계 최적평가체계 고도화 및 안전여유도의 최적 평가·개선 필요

- 원자로계통과 격납건물을 연계하여 다중방벽에서 발생하는 열수력 현상을 정밀하게 분석할 수 있는 평가체계를 고도화하고 이를 기반으로 안전여유도를 최적 평가하기 위한 방법론을 개발하는 것이 필요함

2. 연구개발 목표

□ 사업 목표

ㅇ 최종 목표 : 원자로-격납건물 연계 해석체계 고도화 및 최적 사고관리전략의 가동원전 적용성 평가 (목표 TRL : 7 (현재 TRL 수준 4))

3. 성과 목표

ㅇ 단계별 성과목표 및 연구내용

- 1단계(2025∼2026) : 원자로-격납건물 연계 사고관리전략 및 안전여유도 예비 평가

･ 원자로-격납건물 연계  다중고장사고 최적 사고관리전략 활용 가동원전 기존 안전 여유도가 최저인 사고시나리오 예비 평가

･ 기존 안전 여유도가 최저인 사고시나리오에 대한 다중고장사고 원자로-격납건물 연계 계산성능 개선 및 최적 사고관리전략 활용 안전성 증진효과 예비 평가

･ 가동원전의 안전여유도 평가 기반 및 주요 다중고장사고 사고관리전략 최적화 기반 구축

- 2단계(2027∼2029) : 최적 사고관리전략 가동원전 적용성 평가 및 다중고장사고 안전여유도 개선

･ 가동원전 원자로-격납건물 연계 다중 고장사고 안전여유도 평가 방법론의 적용성 분석 및 개선

･ 다중고장사고 격납건물 배압분석 방법론 개발 및 격납건물 과압 방지 비상운전지침 개선

･ 다중고장사고 격납건물 내 대기 비균질화 분석 방법론 개발 및 최적 사고관리전략을 활용한 가동원전 안전여유도 평가

4. 지원 기간 / 예산 / 추진 체계

ㅇ 총 기간 / 2025년도 기간 : ‘25. 4 ~ ‘29.12 (총 57개월, 2년 + 3년의 2단계) / 1차년도 9개월

ㅇ 총 정부지원 연구개발비 / 2025년도 정부지원 연구개발비 : 29.7억원 내외 / 3.86억원 내외

(연차별 연구개발비, 단위 : 억원)

기술개발 내용	1차년도	2차년도	3차년도	4차년도	5차년도	합 계
격납건물 해석체계 고도화 및 최적 사고관리전략 가동원전 적용성 평가	3.86	6.94	6.3	6.3	6.3	29.7

※ 정부 예산현황에 따라 연차별 연구개발비 변경 가능

ㅇ 과제 형태 : (일반) 연구개발과제

ㅇ 주관연구개발기관 : 제한 없음

5. 특기 사항

ㅇ 격납건물 열수력 분석 코드는 CAP이고, 원자로계통 열수력 분석 코드는 SPACE 코드를 적용함

ㅇ 아래 제시된 과제와의 협업체계 구축이 필요하며, 협업 및 연계 기술개발 상세 전략/계획을 제시하여야 함.

1. 다중 고장사고 최적 통합해석체계 및 불확실도 평가체계 개발 (대표과제)

2. 기술기준 강화 대응 노심 현안 검증 및 다중 고장사고 노심 안전성 향상기술 개발

3. 원자로-격납건물 연계 사고관리전략 최적화 기술 및 격납건물 안전성 향상기술 개발

4. 최적 통합해석 체계 기구학적 모델 및 검증기술개발

5. 규제기준 강화 대비 냉각재 상실사고 재분류 및 안전해석 방법론 개발 (산업부 과제)

* 대표과제 연락처 : 042-868-2665 또는 공고문 참고

** 산업부 과제 연락처 : 042-870-5354 또는 공고문 참고