• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제9권2호
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• pp.90-96
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• 1984

장주기핵연료(長週期核燃料) 노심기법(爐心技法)에 의한 사용후핵연료(使用後核燃料)가 기존(旣存) 사용후핵연료저장시설(使用後核燃料貯藏施設)의 설계변경(設計變更)없이 동(同) 시설(施設)에 수용(受容) 가능(可能)한지를 결정(決定)하기 위하여 저장시설(貯藏施設)에서의 예상(豫想) 방사선피폭선량률(放射線被曝線量率) DLC-23/CASK (22n, 18g) 단면적(斷面積)자료(資料)와 ANISN-W 전산(電算)코드로 계산(計算)하여 설계기준치(設計基準値)와 비교(比較) 검토(檢討)하였다. 사용후핵연료내(使用後核燃料內)의 방사능량(放射能量) 및 감마선스펙트럼은 핵연료교체(核燃料交替)모델에 따라 ORIGEN 전산(電算)코드로 계산(計算)하였다. 방사선량률(放射線量率)의 계산(計算)에 있어서 저장조(貯藏槽)의 기하학적(幾何學的) 모델은 무한평판모형(無限平板模型)이며 저장(貯藏)된 사용후핵연료(使用後核燃料)의 구성물질(構成物質)과 방사선원(放射線源)은 핵연료집합체내(核燃料集合體內)에 균일(均一)하게 분포(分布)되었다고 가정(假定)하였다. 사용후핵연료저장조(使用後核燃料貯藏槽)에 저장(貯藏)된 핵연료집합체(核燃料集合體) 및 저장용수중(貯藏用水中) 방사성핵종(放射性核種)에 의한 방사선량률(放射線量率)의 계산(計算) 결과(結果)는 정상(正常) 및 사고수면시(事故水面時) 계산(計算)된 방사선량률(放射線量率)이 설계기준치(設計基準値)를 만족(滿足)시켜주는 것으로 나타났다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.596-601
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• 1995

신뢰도 분석 방법을 이용하여 습식 사용후핵연료 중간저장시설의 냉각계통에 대한 최적 설계조건을 도출하기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 고장수목 분석을 통한 설계 취약점을 평가하여 21개의 설계대안을 도출하였고, 최종적으로 설계대안에 대한 건설비 용, 계통신뢰도 분석 및 확률론적 안전기준을 고려한 비용효과 분석을 실시하였다. 설계 대안들 중에서 100% 루프 다중설계, 루프당 한 개의 펌프 사용, 안전등급 부여 및 주 루프에서 정화계통이 분리된 경우가 최적설계안으로 나타났다. 여기서 적용된 방법론은 유사시설의 최적설계에 유용하게 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 원자력산업
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• 제4권6호통권22호
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• pp.19-23
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• 1984

현재 우리나라에는 3기의 원전이 운전중에 있으며 6기가 건설중에 있다. 즉, 2기의 가압경수로(PWR)의 1기의 가압중수로(HWR)가 운전중에 있으며 건설중인 것은 모두 PWR이다. 현재 추진되고 있는 원전계획을 수행하면, 1990년에는 사용후핵연료가 년간 약200톤씩 방출될 것이며, 2000년에는 500톤 정도가 방출되게 된다. 이와 같은 핵사용후연료는 현재 소내저장하고 있으나 '90년대 중반 부터는 소내저장용량이 한계에 달하게 될 것으로 전망되고 있다. 따라서 본교에서의 이와 같은 소내저장 한계성에 대처할 수 있는 가능한 방안을 검토하고, 이를 경제성 측면에서 분석하고자 하였다. 사용후핵연료의 관리방안에 대한 경제성 분석을 위해서는 장래의 원전계획, 원자로형 및 핵연료주기방식 등에 대한 여러 가지 가정이 필요하게 된다. 원전계획은 정부에서 발표한 $\ulcorner$5차5개년 수정계획$\lrcorner$에 의거하여 원전시설용량은 현재의 2GWe에서 2000년에는 22GWe로, 2025년에는 44GWe로 늘어나는 것으로 보았다. 이와 같은 원전계획을 바탕으로 6가지 핵연료주기에 관한 시나리오를 설정하였다. 즉, 사용후핵연료를 비순환방식으로 운영하는 2가지 경우, 순환방식으로 운영되는 3가지 경우 그리고 FBR에 활용하는 1가지의 경우에 대하여 검토하였다. 사용후핵연료의 관리방식에 따른 장기적인 안목에서의 경제성 분석은 핵연료주기비용 뿐만아니라 원전의 투자비도 함께 분석하는 것이 합리적이며, 따라서 본교에서는 계획기간 동안의 6가지 시나리로에 따른 원전 및 핵연료주기에 관한 총 투자비를 비교하였고, 1982년 가격으로 현가화한 단가도 비교${\cdot}$검토 하였다. 이와 같은 6가지 시나리오에 대한 경제성을 비교해 본 결과, 핵연료주기선택의 경제성평가에 큰 영향을 주는 핵연료주기요소는 재처리비, 재처리시 방출되는 폐기물의 처리${\cdot}$처분비 그리고 사용후핵연료 저장방식으로 판명되었으며 6가지 시나리오에 대한 경제성 비교평가 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 단기적인 안목에서는 소내저장용량을 확장하는 방안이 가장 바람직하며, 중기적인 관점에서는 소외집중저장설비가 활발히 수행되는 시점에서는 사용후핵연료를 재처리하여 재활용하는 방안도 강구되어야 할 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권4호
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• pp.189-193
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• 2013

경수로 사용후핵연료 건식 중간저장시설 격납건물 크기에 따른 방사선량률 추이 분석을 위하여 격납건물 외부 벽면에서의 추정연간선량을 계산하였다. ORIGEN-ARP를 사용하여 농축도 4.5 wt%, 연소도 45,000 MWd/MTU 냉각기간 10년인 사용후핵연료를 대상으로 선원항을 생산하였으며, MCNP 코드를 사용하여 저장시설 및 격납건물에 대한 모델링 및 선량률 계산을 수행하였다. 연간선량은 격납건물 외부 벽면에서의 값으로 계산하였으며, 격납건물 벽과 최외곽 배열의 저장용기와의 간격을 50 m 이상으로 설정할 경우 10CFR72에서 제시하는 연간선량인 0.25 mSv 이하의 값이 계산되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권4호
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• pp.237-245
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• 2011

후쿠시마 사고 이후 사용후핵연료 저장시설 안전성 재검증 필요성이 증대되고 있는 가운데, 재검증 결과의 신뢰성 향상을 위해 열부하 평가결과의 정확도 향상이 요구되고 있다. 이를 위한 기초연구로 본 연구에서는 상대적으로 중요성이 저평가되었던, 저장시나리오, 연소조건 관련 인자와 같이 붕괴열 및 열부하 평가 영향인자를 도출하고, 고리 4호기를 대상으로 ORIGEN2 코드를 이용해 그 효과를 평가하였다. 대표 저장시나리오에 대한 열부하 평가 결과, 최후 방출 핵연료의 붕괴열은 시나리오에 따라 전체 열부하의 최대 80.42%를 차지해 저장시설 열부하에 지배적인 영향을 미침이 확인되었다. 또한 연소조건 인자로 선택된 축 방향 연소 효과, 연소이력, 비출력 효과에 대한 민감도 분석 수행 결과, 냉각기간이 짧을수록 각 인자의 붕괴열에 대한 영향이 커지는 것으로 확인되었다. 각 인자별로는 비출력, 연소이력, 축 방향 연소 효과의 순으로 붕괴열에 대한 영향력이 컸으며, 특히 비출력의 경우 방출 직후 평균값의 0.34에서 1.66배, 방출 1년 후에는 평균 대비 0.55에서 1.37배까지 붕괴열 변화를 초래함이 확인되었다. 즉, 저장시설의 열부하 평가와 같이 냉각기간이 짧은 핵연료에 대한 해석 시 비출력, 연소이력과 같은 연소조건인자가 해석결과에 매우 큰 차이를 초래할 수 있으므로, 해석결과의 정확도 향상을 위해 기존 해석자의 공학적 판단에 의거한 임의 인자 대표성 핵연료 선택방식 대신 실제 운전 데이터의 적용 등이 필요할 것으로 보인다. 본 연구 결과는 향후 열부하 해석 결과의 정확도 향상 및 불확실도 평가를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.497-500
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• 1996

한국원자력연구소 부설원자력환경관리센터에서는 사용후핵연료 소외 중간저장 종합관리시설 관련 부지선정, 설계, 건설, 운영, 환경감시 및 폐쇄 제 단계 인허가에 필요한 기술기준들을 1989년부터 1997년까지 개발해 오고 있다. 본 논문에서는 현재까지 이들 기술기준들의 개발현황과 향후 개선점들을 종합적으로 조명하여 보았다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.415-419
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• 1996

한국원자력연구소 부설원자력환경관리센터에서는 사용후핵연료 소외 중간저장 종합관리시설 관련 부지선정, 설계, 건설, 운영, 환경감시 및 폐쇄 제 단계 인허가에 필요한 기술기준들을 1989년부터 1997년까지 개발해 오고 있다. 본 논문에서는 현재까지 이들 기술기준들의 개발현황과 향후 개선점들을 종합적으로 조명하여 보았다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2011년도 추계학술논문요약집
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• pp.29-30
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• 2011

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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• pp.35-36
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• 2009

지속가능 에너지원인 원자력은 또한 글로벌 에너지원의 특성을 갖추고 있다 핵연료는 원자로에 장전되는 신규 핵연료를 구성하고 있는 우라늄 채광 단계에서부터 연소 후에 발생하는 사용후 핵연료 (SNF 또는 SF) 관리 단계에 이르는 전과정에 걸쳐 핵연료 사이클로 파악되고 있다. 이러한 전과정 관점에서 볼 때, 핵연료 사이클에 관여하는 이해관계자는 자국뿐만 아니라 다국가 (multination)를 포함하고 있다. 특히, 후행 핵연료 사이클인 사용후 핵연료의 저장, 처리, 처분 단계에서는 다국가 시나리오를 배제하지 않는 사용후 핵연료 관리 전략의 도입이 고려될 수 있다. 여기서 다국가는 접경 국가, 인접 국가, 핵연료 공급 국가, 재처리 제공 국가, 재처리 위탁 국가, SNF 통과 허용 국가, SNF 저장 부지 제공 국가, SNF 향후 이용 국가 등이 될 수 있다 [김성호 2006]. 현재 우리나라에서는 여러 국가로부터 수입되고 있는 신규 핵연료 물질을 연소시켜 나온 사용후 핵연료를 부지내에 임시 저장하고 있다. 사용후 핵연료 발생량의 추산에 따르면, 2016년쯤에 현재 임시저장 용량이 포화될 예정이다 이러한 상황에서 다국가 시나리오를 포함한 관리 전략은 다국가 시나리오를 배제한 관리 전략과 다각적인 측면 에서 비교 검토될 필요성이 있다. 사용후 핵연료의 영구 처분장 부지 확보를 해결하기 위한 선행 단계로 공론화 단계가 지금 준비되고 있다. 예컨대, 단기 공론화 관리 방안의 하나로 비록 소극적인 입장이지만 타국 위탁 재처리 방식이 고려되고 있다 [KRS 2009] 이 연구에서는 단기적인 사용후 핵연료 관리 전략으로 여러 가지 다국가 수준의 저장, 처리, 처분 방식으로 바탕으로 다국가 시나리오들을 제안하려고 한다. 이들 다국가 시나리오를 포함한 관리 전략은 현재 다국가 시나리오를 배제한 국내 사용후 핵연료 처분장 부지 선정이 정치적/사회적 수용성 문제로 어려운 상황에 처할 경우에 해결책을 찾는 데에 기여하리라 본다. 또한, 부지 선정 단계에서 바라지 않는 난항이 나타나는 경우에 국가 차원의 한 대비책으로 다음을 제안한다: 한편으로는 자국 저장 시설이 추진되면서, 다른 편으로는 타국 저장 부지를 확보하는 전략이 검토되어야 한다. 이러한 이중 노선 (dual track) 전략은 여러 유럽 국가에서 이미 고려되고 있는 방안이다 [Greenpeace 2005] 다양한 다국성 정도 (a degree of multinationality) 의 저장, 처리, 처분 방식을 연결하는 가능한 다국가 시나리오 구조가 Fig.1에 제시되어 있다. 다국가 시나리오를 구성하는 기본 요소는 다음과 같다’ 1) 자국 임시 저장; 2) 자국 재처리; 3) 자국 중간 저장; 4) 자국 영구 처분; 5) 다국가 중간 저장; 6) 다국가 재처리; 7 ) 다국가 영구 처분. 이들 기본 요소들을 다국성 정도에 따라 결합하면 다양한 다국가 시나리오들이 얻어진다. 이들을 포함한 SNF 관리 전략은 크게는 1) 다국가 재처리 전략， 2) 다국가 저장 및 재처리 전략， 또는 3) 다국가 처분 전략 등으로 분류될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.95-102
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• 2005

방사성폐기물을 저장하는 시설은 부지선정에 상당한 어려움과 많은 시간이 소요되고 있으며, 이러한 문제로 인하여 발전소내의 부지에 방사성폐기물의 수용용량을 증가시키는 방법이 단기적인 해결방안으로 고려되고 있다. 캐나다에서 개발한 사용후 핵연료 건식저장시스템을 국내에 도입하려는 노력이 진행중이다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 사용후 핵연료 건식저장시스템의 비정상운영 조건인 사용후 핵연료 이송차량의 충돌사고와 핵연료를 운반하는 플라스크 낙하사고에 대한 구조적 안전성을 검토하였다.