• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.51-58
• /
• 2006

Since 2002, more than 400 PWR spent nuclear fuel assemblies have been transported and stored on-site using transport casks in order to secure the storage capacity of PWR spent nuclear fuel of Kori nuclear power plant. The complete on-site transport system, which includes KN-12 transport casks, the related equipment and transport vehicles, had been developed and provided. KN-12 transport casks were designed, fabricated and licensed in accordance with Korean and IAEA's transport regulations, and the related equipment was also provided in accordance with the related regulations. The on-site transport and storage operation using two KN-12 casks and the related equipment has been conducted, and the strict Quality Control and Radiation Safety Management through the whole process has been carried out so as to achieve the required safety and reliability of the on-site transport of spent nuclear fuel.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.411-422
• /
• 2016

Recently, because the wet pool storage facilities of NPPs in Korea has become saturated, there has been much active R&D on an interim dry storage system using a transportation and storage cask. Generally, the shielding evaluation for the design of a spent fuel transportation and storage cask is performed by the design basis fuel, which selects the most conservative fuel among the fuels to be loaded into the cask. However, the loading of actual spent fuel into the transportation metal cask is not limited to the design basis fuel used in the shielding evaluation; the loading feasibility of actual spent fuel is determined by the shielding evaluation that considers the characteristics of the initial enrichment, the maximum burnup and the minimum cooling period. This study describes a shielding analysis method for determining the minimum cooling period of spent fuel that meets the domestic transportation standard of the dual purpose metal cask. In particular, the spent fuel of 3.0~4.5wt% initial enrichment, which has a large amount of release, was evaluated by segmented shielding calculations for efficient improvement of the results. The shielding evaluation revealed that about 81% of generated spent fuel from the domestic nuclear power plants until 2008 could be transported by the dual purpose metal cask. The results of this study will be helpful in establishing a technical basis for developing operating procedures for transportation of the dual purpose metal cask.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1997.05b
• /
• pp.268-273
• /
• 1997

사용후핵연료는 장기간 강한 방사선과 붕괴열이 방출된다. 따라서 사용후핵연료를 안전하게 운반하기 위하여 수송용기는 방사선차폐의 건전성, 격납경계의 유지 및 내부 붕괴열의 적절한 제거 등의 설계기준을 만족하도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 28개의 PWR 사용후핵연료집합체를 운반할 수 있는 KSC-28 수송용기의 적절한 열전달 특성을 갖는 copper 냉각핀 및 aluminum 전열판을 설정하였다. 또한, 정상수송조건 및 화재사고조건에 대한 열전달해석을 수행하여 수송용기의 열적 건전성을 평가하였고 여기에서 얻어진 온도를 열하중으로 고려하여 열응력해석을 수행함으로써 수송용기의 온도변화에 따른 구조적 건전성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
• /
• 2006.11a
• /
• pp.87-88
• /
• 2006

사용후 핵연료용 수송용기의 설계 안전평가에서는 이제까지 용기에 수납되는 연료는 미조사, 즉 신연료라 가정해서 보수적으로 임계안전설계를 수행하여 왔다. 이것은 연소에 따른 연료내의 핵연료 물질의 감손 및 생성의 의한 반응도의 변동을 계산 평가하는 것이나 또는 연소로 인해 생성되는 중성자 흡수 핵종의 조성 및 함유량 등을 정확히 계산 평가하는 것이 복잡해서 곤란했던 것으로 그 요인을 들 수 있다. 사용 후 핵연료를 신 연료로 가정하는 등의 불합리성을 해소하고, 안전성을 잃지 않고 사용 후 핵연료 운반용기 들의 경제성을 추구하는 기운이 높아지고, 관련 연구가 적극적으로 진척되게 되었다. 그 결과 연소에 따른 연료내의 핵연료 물질의 감손 생성과 핵분열 생성물 등에 의한 반응도의 저하, 즉 중성자 실효 증배율의 저하를 고려한 것을 사용 후 핵연료용 캐스크 설계 안전평가에 취할 수 있게 되었다. 연소도 크레디트를 채용함으로서 사용후 핵연료내의 핵연료물질량은 실제로 존재하는 양을 사용하는 것이 되므로 초기 농축도가 높은 고연소도 연료에서 그 효과가 보다 크게 될 것이다. 이것은 연소도 크레디트 채용에 따라 연료 바스켓의 중성자흡수제 사용량 감소가 가능해져 사용 캐스크의 수를 줄일 수 있어 경제성 향상이 기대되고 아울러 그이 취급 횟수 및 수송횟수가 감소됨에 따라 안전성의 향상도 기대된다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.43-49
• /
• 2005

The package used to transport radioactive materials, which is called by the shipping cask, must be safe under normal and hypothetical accident conditions. These requirements for the cask design must be verified through test or finite element analysis. Since the cost for FE analysis is less than the one for test, the verification by FE analysis is mainly used. But due to the complexity of mechanical behaviors, the results depend on how users apply the codes and can cause severe errors during analysis. In this paper, finite element analysis is carried out for the 9 meters free drop condition of the hypothetical accident conditions using LS-DYNA3D and ABAQUS/Explicit. We have investigated the analyzing technique lot the free drop impact test of the cask and investigated several vulnerable cases. The analyzed results were compared with each other. We have suggested a reliable and relatively simple analysis technique for the drop test of spent nuclear fuel casks.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.735-738
• /
• 2011

본 논문에서는 LS-DYNA를 이용하여 원자력 운반용기의 탄자충격에 대한 해석을 수행하였다. 문명의 발달과 더불어 원자력 발전소는 많이 생겼으며 미래에도 유망하다. 원자력 발전소에서 발생되는 사용 후 핵연료에는 환경이나 사람들에게 유해한 방사성 물질이 포함되어 있기 때문에 이를 운반하는 운반용기에 대한 구조적 안전성 확보가 필요하다. 운반용기의 이동과정에서 여러 가지 사고가 날 수 있으므로 이에 대한 대비가 필요하다. 해석에는 운반플라스크와 컨테이너가 사용되었다. 운반플라스크 안에 컨테이너가 들어가 있는 형상을 갖는데 이 부분에 탄자 충격을 가하고, 이 때 운반용기에서 받는 충격량과 변화에 대해 관찰하였다. 탄자도 실제 상황과 비슷하게 하기 위해 보편적으로 사용되는 k-2 소총에 들어가는 것으로 사용하였다. 이를 통하여 운반용기에 탄자충격이 가해졌을 때 구조적 안전성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
• /
• 2015.10a
• /
• pp.31-32
• /
• 2015

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1995.10a
• /
• pp.339-343
• /
• 1995

PWR 사용후핵연료 집합체를 운반할 수 있는 수송용기를 개발하기 위하여 단면이 수송용기의 실제 크기인 slice 모델을 사용하여 법규에서 규정하고 있는 정상조건인 주변온도 38$^{\circ}C$에서 냉각 매체로 nitrogen 과 helium 인 경우에 대하여 열시험을 수행하여 수송용기의 열전달 특성 및 핵연료봉의 건전성을 평가하였다. 열시험결과 내부핵연봉의 최대 은도는 각각 448$^{\circ}C$ 와 416$^{\circ}C$로 측정되었다. 이 값들은 핵연료봉의 건전성 유지에 필요한 허용치 이내 만족하는 것으로 수송 용기의 열전달성능이 우수함을 입증하는 것이다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.245-254
• /
• 2005

Radioactive material is used in the various fields. The numbers of transport for radioactive material have been gradually increased in both domestic and International regions. The safety of the cask should be secured to safely transport of radioactive material. The korean atomic law and the IAEA safety standards prescribe regulations lot the safe transport of radioactive material The cask for spent fuel is comprised of the body and the impact limiter. In this study, the empirical equation of the cask impact force is proposed based on the dimensional analysis. Using this empirical equation the characteristics of the impact limiter are analyzed. The results are also validated by comparing with the previous results of the impact area method and the finite element analysis. The present method can be used to predict the impact force of the cask.

• Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.43-49
• /
• 2022

The purpose of this study is to evaluate the radiation effect on damage when the external shield of the spent nuclear fuel transport cask is damaged due to impact as the cause of an unexpected accident. The neutron and gamma-ray intensities and spectra are calculated using the ORIGEN-Arp module in the SCALE 6.2.4 code package⁽¹⁾ and then using MCNP6.2⁽²⁾ code calculate the dose rate. In order to evaluate the radiation dose according to the size of damage caused by external impact, various sized holes of 0.3~13.7% are assumed in the outer shield of the cask to evaluate the sensitivity to the dose. In the case of radiation source leakage, damage to the nuclear fuel assembly is assumed to be up to 6% based on overseas test cases. When only the outer shield is damaged, the maximum surface dose is calculated as 3.12E+03 mSv/hr. However, if the radiation source is leaked due to damage to the nuclear fuel assembly, it becomes 7.00E+05 mSv/hr which is about 200 times greater than the former case.