• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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• pp.335-336
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• 2009

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2011년도 춘계학술논문요약집
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• pp.67-68
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• 2011

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.197-202
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• 1997

ORIGEN2코드의 검증계산을 통해 PWR 사용 후 핵연료 조성핵종의 핵종량에 대한 핵임계측면에서 보수성을 가지는 안전인자를 산출하였고, MCNP코드의 검증계산으로 95/95 신뢰구간에서의 계산오차를 구하였다. 이를 바탕으로 직경이 1.2567cm이고 길이가 380.5cm인 196 개 금속봉을 장전한 캐니스터 ( 금속저장체 )가 x-y 방향으로 무한히 배열된 경우에 대해 캐니스터의 두께, 간격 및 외부의 공기중 수분농도에 따른 핵임계 안전해석을 수행하였다. 그 결과, 캐니스터의 두께가 7mm일 때 공기중 수분농도가 0.30 g/㎤이고 캐니스터간의 간격이 6.0cm인 경우의 최종핵 임계도값은 0.94130로서 최대허용핵임계값 (0.942)보다 적은 값을 보였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제14권2호
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• pp.30-36
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• 1989

고리 1호기의 사용후 핵연료에 함유된 핵종중 핵임계도에 미치는 영향이 큰 22개 핵종에 대한 핵단면적 자료를 XLACS-II에 의해서 ENDF/B-IV로 부터 취해서 FISSLIB(51군 핵단면적 자료)를 만들었다. 그리고 AMPX 조직에 의해서 DLC-43/CSRL 자료로 부터 생산된 51군 핵단면적 자료와 함께 사용할 수 있도록 하였다. 한편 BNL-325와 FISSLIB을 비교하여 후자의 유용성을 확인하였다. 그리고 FISSLIB에 수록된 핵분열 생성물 핵종에 대한 핵군단면적을 기본 입력자료로 하여 무한 배열된 고리 1호기 사용후 핵연료봉에 대한 핵임계도 계산을 수행하였다. 그 결과 냉각기간에 따라 핵분열 생성물 핵종을 고려할 때의 핵임계도는 그것을 무시할 때보다 9-14%의 감소효과를 나타냈다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권3호
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• pp.339-346
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• 2019

제8차 전력수급기본계획에 근거하여 현재 운영중이거나 계획중인 원자력발전소에서 발생할 사용후핵연료의 양과 특성을 추정하였다. 본 연구에서 고려된 특성은 핵연료집합체에 대한 제원, 핵연료봉 배열, $^{235}U$ 초기 농축도, 방출연소도, 냉각기간이다. 이들은 사용후핵연료 처분시스템을 설계하는데 필수적인 항목이다. 2082년까지 가압경수로 사용후핵연료의 예상발생량은 약 62,500 다발로 추정되었다. 2018년 말까지 발생한 사용후핵연료 중 상대적으로 길이가 짧은 웨스팅하우스형 원전연료가 약 60%, 상대적으로 길이가 50 cm 정도 긴 한국형 원전 연료가 약 40%를 차지하였다. $^{235}U$ 초기 농축도 4.5 wt% 이하를 갖는 사용후핵연료의 비율은 전체 발생량의 약 90%를 차지하였으며, 방출연소도는 98%의 물량이 55 GWd/tU 이하로 나타났다. 2077년을 기준으로 웨스팅하우스형 원전에서 발생한 사용후핵연료의 냉각기간은 50년 이상이 97% 정도를 차지하였으며, 본 논문에서 가정한 처분 완료시점인 2125년을 기준으로 한국형 원전에서 발생한 사용후핵연료의 냉각기간은 45년 이상이 98% 정도를 차지하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 효율적인 처분시스템 설계를 위해 기준 사용후 핵연료는 제원적 특성을 고려하여 두 가지 형태로 설정하였으며, 웨스팅하우스형 원전 연료의 경우, 집합체 제원으로 KSFA, 초기 농축도 4.5 wt%, 방출연소도 55 GWd/tU, 냉각기간 50년으로, 한국형 원전 연료의 경우, 집합체 제원으로 PLUS7, 초기 농축도 4.5 wt%, 방출연소도 55 GWd/tU, 냉각기간 45년으로 설정하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.301-307
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• 2005

조사후 핵연료 가열(PIA장비)를 이용한 고연소도 UO2 사용후 핵연료의 산화 및 가열후 미세조직의 변화를 관찰하였다. 울진 2호기에서 한국원자력연구소 조사후시험시설로 이송된 국산 경수로용 고연소도 사용후 핵연료는 봉평균 연소도가 57,000 MWd/tU-rod avg.이였다. 본 시험에 사용된 시편은 국부연소도 65,000 MWd/tU UO2 소결체의 고형체 200 mg을 사용하였다. 본 시편을 사용후 핵 연료 가열(PIA) 시험장비를 이용하여 핫셀 내에서 3시간의 산화시험과 연속적으로 $1,400^{\circ}C$ 까지 가열하였다. 결정립경계까지의 산화를 위하여 $500^{\circ}C$에서 헬륨 50 ml, 표준공기 100 ml를 흔합한 산화분위기로 3시간을 유지하였다. 핵분열기체 방출거동을 알기위해 시험 전과정중에 85Kr의 방출량을 베타 측정기와 감마 측정기를 이용하여 실시간으로 측정 하였다. 가열시험이 종료된 후 전자주사현미경을 이용하여 미세구조의 변화를 관찰하였다. 시험결과 가열하는 동안 핵분열생성물은 UO2기지의 결정립경계와 표면으로 이동된 것을 관찰하였다. 이 시편은 환원과정을 통하여 재구조화 되었고, $5\~10\;{\mu}m$ 정도의 결정립크기를 가진 것으로 나타났다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.262-267
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• 1997

금속형 사용후핵연료 관리모형으로 직경 3 cm, 길이 248.5cm인 금속봉을 19개 장전한 캐니스터가 x-y 방향으로 무한 격자배열된 경우에 대해 캐니스터의 두께, 간격 및 외부의 공기중 수분농도의 변화에 따른 핵임계도 분석을 수행하였다. 미임계한계치(k$_{eff}$=0.95) 근방에서 최대 핵임계도를 나타내는 각 인자값을 구하고, 미임계 상태를 유지하는 조건을 제시했다. 그 결과, 캐니스터의 두께가 7mm인 경우의 최대 핵임계도 값은 0.94401 $\pm$ 0.00050으로서, 공기중 수분농도가 0.34 g/㎤이고 간격이 4.8 cm인 경우에 나타났다. 8 mm인 경우의 최대 핵임계도 값은 0.91182 $\pm$0.00050이며, 캐니스터간의 간격이 4.4cm이고 공기중 수분농도가 0.35 g/㎤일 때 나타났다. 8 mm 캐니스터의 금속저장체 저장은 미임계 상태를 유지할 것으로 추정되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권12호
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• pp.815-824
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• 2016

가압경수로에 장전되는 핵연료집합체는 연료 봉 다발과 지지격자 및 상하단 고정체로 구성되어 있다. 고온 고압의 냉각수는 원자로 하부로 유입되어 연료 봉 사이로 형성된 부수로를 따라 노심 상부로 흐른다. 경수로핵연료의 주요 열수력 성능인자는 정상운전시 압력강하 및 임계열속이며 사고시에는 급랭 시간이다. 한국원자력연구원에서는 경수로핵연료의 성능을 향상시키고 국산화를 위해 고성능 경수로핵연료, 이중냉각 핵연료 및 사고저항성 핵연료를 개발하였다. 경수로핵연료의 열수력 핵심기술을 개발하기 위해 압력강하 실험, 난류 유동혼합/열전달 실험, 임계열속 및 급랭 시험을 수행하였으며 전산유체역학 방법도 활용하였다. 더불어 사용후핵연료의 임시저장을 위한 건식저장 용기의 열유동에 대한 전산유체해석을 수행하였다. 한편, 경수로핵연료의 열수력 기반기술을 개발하고 실용화를 위해 대학 및 산업체와 협력연구도 진행하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제21권4호
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• pp.332-340
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• 1989

핵연료의 로내 연소거동 분석평가 연구의 일환으로 가압경수로에서 3주기동안 연소한 14$\times$14 사용후 핵연료를 핫셀에서 파괴시험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 고연소 부위의 연료중심에서도 핵연료의 결정립성장은 일어나지 않았다. 2) 연소도 증가에 따라 밀도감소가 일어나 36,000 MWD/MTU 연소도에서는 연료의 밀도가 94.4% TD까지 감소하였다. 3) 피복관의 평균 산화층두께는 연료봉의 중간 및 하부부위에서는 10$\mu$m이하였으나 상부부 위 에서는 급격하게 20$\mu$m이 상으로 증가되었다. 4) 피복관의 수소화물 생성량은 피복관의 산화물 생성량가 연동되어 연료봉 하부보다는 상부에서는 생성량이 많았다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2011년도 추계학술논문요약집
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• pp.161-162
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• 2011

유압동력사용 전제하에, 기계식탈피복을 고려하지 않을 때는 전단방식이 가장 유리함을 알 수 있다. 절단방식은 전단방식에 비해서 낮은 생산성이 단점이나, 높은 원형도의 연료봉 절단면이 요구되거나, 비산에 의한 칩 분리, 쿨링(cooling) 장치를 보완하면 절단방식이 유리하다. 또한 수평식 슬릿장치는 커팅 블레이드의 낮은 내구성으로 생산성이 낮은 것이 단점이나 내구성이 강한 공구를 사용하여 처리 속도를 향상한다는 전제에서 실험적 검증의 확보, 그리고 별도의 복잡한 펠릿/헐 분리장치를 보완하면 수평식 슬릿 방식이 유리하다.