• Journal of KSNVE
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• v.7 no.1
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• pp.33-41
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• 1997

To cover a range of possible site conditions where the Korean standard nuclear power plant may be constructed, a range of generic site conditions is selected for geologic and seismologic evaluation. To envelop other Asian countries as well as the Korean peninsula, there is an attempt to increase the seismic level to 0.3g ground motions for the safe shutdown earthquake. The dynamic analyses of the reactor vessel internals and fuel assemblies are performed for the increased motions and the effect of seismic level on the response is investigated. Also the nonlinear response characteristics are discussed by comparing the loads between operating basis earthquake and safe shutdown earthquake excitations. The design adequacy of the reactor vessel internals and fuel assemblies for the increased seismic level is addressed.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.23-29
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• 1997

유한요소법을 이용하여 경수로형 핵연료집합체에서 냉각수 유동에 의한 수직 상승력으로부터 핵연료를 지지하는 판형 HDS의 강성도를 수치해석적으로 평가할 수 있는 방법을 제안하였다 I-DEAS code의 8 node brick element를 사용하고 판스프링들간의 간섭 부위에 접촉요소를 사용한 유한요소 모델링 및 해석기법으로 평가한 탄성강성도가 변형 에너지법에 근거하여 유도된 탄성강성도 평가식으로부터 얻은 결과와 잘 일치하고 있어서 제안된 유한요소 모델링 및 해석기법은 판형 HDS의 거동 분석에 유용하게 이용될 수 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.18 no.4 s.70
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• pp.405-416
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• 2005

This study contains the static buckling tests and static buckling analyses for small size grids and full size grids. The buckling tests and finite element analyses were performed to evaluate the buckling characteristics of the spacer grids in a pressurized water reactor fuel assembly and to evaluate the possibility of the prediction lot the buckling strength of spacer grids. The buckling tests were performed for small size grids and full size grids, and the correlations between buckling strength and the number of straps and the correlations between buckling strength and the number of rows are derived based on the test results. The static buckling analyses were performed to identify the effect of the number of rows and the number of columns on the buckling strength of spacer grid by a finite element method using ANSYS program and the results were compared with the buckling test results.

• Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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• v.12 no.1
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• pp.11-16
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• 2016

Fuel assembly's mechanical characterization test facility (FAMeCT) in KAERI was constructed with upgraded functional features such as increased loading capacity, underwater vibration testing and severe earthquake simulation for extended fuel design guideline. This facility is designed and developed to provide out-pile fuel data for accident analysis model and fuel licensing. Functional tests of FAMeCT were performed to confirm functionality, structural integrity, and validity of newly-built fuel assembly mechanical test facility. Test program includes signal check of data acquisition system, load delivering capacity using real-sized fuel assemblies and a standard loading cylindrical rigid specimen. Fuel assembly's lateral bending test was carried out up to 30 mm of pull-out displacement. Limit case axial compression loading test up to 33 kN was performed to check structural integrity of UCPS (Upper Core Plate Simulator) support frame. Test results show that all test equipment and measurement system have acceptable range of alignment, signal to noise ratio, load carrying capacity limit without loss of integrity. This paper introduces newly constructed fuel assembly's mechanical test facility and summarizes results of functional test for the mechanical test equipment and data acquisition system.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.27-32
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• 1998

붕산수를 사용하는 기존 가압경수로에 적용하는 설계요건을 검토하여 무붕산운전 가압경수로 노심핵설계에 적용할 설계요건을 도출하였다. 무붕산운전 노심에서 운전중 반응도 제어는 제어봉만으로 이루어지기 때문에 제어봉의 삽입 및 인출에 제한을 두지 않아야 한다 따라서 운전중 제어봉의 삽입 및 인출로 인하여 첨두출력인자가 높아지게 되므로 노심 선출력밀도를 낮게 설계해야 한다 또한 제어봉만을 사용하여 상온영출력 상태에서 미임계요건을 만족해야 하기 때문에 고온전출력 상태에서의 노심 잉여반응도를 최소화하여 제어봉 부하를 줄여야 하고, 이를 위해서는 연소에 따른 반응도 변화를 최소화하는 핵연료집합체 설계가 필요하다. 이와 같이 도출된 설계요건을 적용하여 600 MWe급 원자로심을 육방형핵연료로 구성하고 무붕산운전 24개월 주기에 대한 주요 핵설계변수를 분석하여 노심의 핵설계를 평가하였다. 이 연구에서 제시된 노심은 무붕산운전 노심의 제반 설계요건을 만족하고 있으며 기존 가압경수로에 상응하는 경제성을 확보할 수 있는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.33-39
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• 1998

기존 가압형 경수로에서 전체 반응도가의 상당부분을 제어하고 있는 붕산수를 사용하지 않고 가연성독봉 및 쟤어봉을 확대 사용하는 전략으로 1300MWe급 차세대원자로(KNGR)를 대상으로 무붕산 노심 개념설계를 수행하였다. 가연성독봉으로는 기존 PYREX 독붕의 독물질을 농축한 농축 PYREX 독봉을 도입하여 주기초 반응도 제어효과 및 전 주기동안 평평한 잉여반응도 유지에 매우 효과적인 결과를 도출하였다. 또한, 무붕산 노심이 필연적으로 갖게되는 축방향 출력분포의 노심 하단부치중현상을 제어하기 위하여 부분장 제어봉(Part Length Control Red)을 보조적으로 사용, 매우 간단한 형태의 핵연료집합체 축방향 zoning 설계를 수행하였다. 부분장 제어봉의 사용으로 모든 핵연료집합체를 축방향으로 zoning 하지 않고도 축방향 출력분포를 효과적으로 제어할 수 있었다. 제어봉으로는 큼 제어봉가를 확보하기 위하여 B$_4$C를 재질로하는 Checkerboard 형태의 제어봉 설계를 수행하였고, 효과적인 제어봉 운영을 통하여 무붕산 노심의 잉여반응도 및 출력분포 제어가 가능하였으며 제어봉이 운전중에 상당부분 삽입될지라도 약 7%$\delta$p 의 충분한 운전정지 여유도를 확보할 수 있다는 가능성을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.25 no.1
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• pp.20-27
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• 1993

This paper concerns with developing a simplified in-core fuel management scoping tool for PWR. For this purpose the point reactivity model is put into a fuel cycling decision code, FCYPRM. Modified Borresen's coarse-mesh diffusion theory and nodal expansion method are utilized to form a spatial neutron analysis code, CMSNAP. Numerical experiments are per- formed to determine a set of empirical shuffling rules for working out an automated fuel loading pattern search code, ALPS. The numerical examples are presented for verifying effectiveness and applicability of individual codes. By structuring and applying three codes for reload core design problem of a PWR, it is demonstrated that these codes provide an effective in-core fuel management scoping tool for PWR.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.391-396
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• 1996

내부부수로, 벽면부수로, 모서리부수로를 포함하는 가압경수로형 원자로의 핵연료집합체를 모의하는 3$\times$3 봉다발을 모델로 수치해석을 통해 봉다발 주변의 유동특성을 알아보고 각 봉에서의 원주방향 위치에 따른 국소열전달 특성에 관해 고찰하였다. 봉다발에서 열전달계수의 분포는 벽면영향으로 인한 각 부수로에서의 유속분포와 밀접한 관계가 있으며 내부부수로에 인접한 봉에서 가장 높았고, 그 다음이 벽면부수로, 모서리부수로에 인접한 봉에서는 가장 작게 나타났다. 현재 핵연료의 열수력 설계시에 적용하고 있는 부수고 내의 모든 열수력학적 변수가 일정하다고 가정하는 부수로 해석방법은 봉다발내의 실제 열전달 현상과는 상당한 차이가 있음을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05a
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• pp.51-56
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• 1997

기존 가압형 경수로에서 전체 반응도가의 상당부분을 제어하고 있는 붕산수를 사용하지 않고 노심 잉여반 응도를 보상하기 위해 1300MWe급 차세대원자로(KNGR)를 대상으로 무붕산노심 반응도 제어기법 연구를 수행하였다. 다양한 종류의 가연성독봉에 대한 무봉산노심 적용가능성을 분석하고 새로운 개념의 Enriched WABA를 도입하였다. Enriched WABA는 전 주기동안 무붕산노심에 적합한 반응도 제어능력을 나타내었고, 18개월 주기의 무붕산 차세대원자로 개념설계에 효과적으로 사용되었다. 핵연료집합체 군정수 생산 및 노심해석에는 Westinghouse사의 APA(ALPHA/PHOENIX-P/ANC) 전산코드체계를 사용하였고, 본 연구로부터 한단계 높은 안전성을 제공하는 무붕산운전은 충분한 가능성이 있다고 판단된다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.18 no.4 s.70
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• pp.347-360
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• 2005

The fuel rod instability can be occurred because of the axial and cross flow due to the flow anomaly and/or flow redistribution in the lower core plate region of the pressurized water reactor. The fuel rod vibration due to the hydraulic instability is one of the root causes of fuel failure. The verification on the fuel rod vibration and instability is needed for the new fuel assembly design to verify the fuel rod instability. In this study, the fuel rod vibration and stability analyses were performed to investigate the effect of the grid height, fuel rod support condition, and span adjustment on the fuel rod vibration characteristics for the advanced $16{\times}16$ fuel assembly design. Based on the analysis results, the grid height and grid axial elevation of the advanced $16{\times}16$ fuel assembly design were proposed.