• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.458-463
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• 1998

고준위방사성페기물의 기준 처분시스템 (Reference Geological Disposal System)의 개념설정을 위하여 현재 국내 원전에서 발생되고 있거나 향후 2010까지 건설될 원전으로부터 발생될 모든 사용 후 핵연료연료의 특성(크기, 무게, 초기농축도, 연소도, 냉각기간 등)을 대표할 수 있는 기준 사용 후 핵연료를 선정하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.621-626
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• 2003

핵비확산성 건식공정 산화물핵연료는 경수로 사용후핵연료를 재가공하여 원전에서 사용할 수 있는 핵연료로 재가공하는 개념으로, 이 실험은 고방사능 물질인 사용후핵연료를 초기물질로 사용하므로 고방사능 차폐시설인 핫셀 내에서 원격으로 조작되어야 하는 기술적 특성 때문에 이 실험은 적절한 공학적 요건과 안전성을 갖춘 전용시설(DFDF: DUPIC Fuel Fabrication Facility)을 구축하여 '00년 1월부터 실제 사용후핵연료를 사용한 실험을 수행하고 있다. DFDF에서 최대 약 50 ㎏U/yr의 사용후핵연료를 사용하여 건식공정 산화물핵연료 제조시험을 수행할 때 IMEF 시설의 방사선 환경영향에 미치는 영향을 검토하였다 분석한 결과 DFDF 시설의 운영으로 인한 영향은 모두 관련법규를 만족할 뿐 아니라 IMEF 시설의 설계기준도 만족하는 것으로 분석되었다.

• 원자력산업
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• 제19권6호통권196호
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• pp.56-60
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• 1999

원자력 정책에서 안전성과 운영 실적 환경$\cdot$보전$\cdot$경제성 등은 매우 중요한 인자이다. 핵주기의 선택은 에너지 정책, 연료의 다양성, 공급의 안정과 관련된 모든 사회적$\cdot$환경적 영향에 있어 매우 중요하다. 특히 원전의 고준위 방사성 폐기물인 사용후 핵연료 관리는 높은 방사선 준위뿐만 아니라 장기적인 관리 기간이 소요되는 어려운 사업이다. 본 연구는 사용후 핵연료 관리 방안인 재처리와 직접 처분의 비용 분석, 안전성, 대국민용인 측면을 살펴보았다. 직접 처분이 재처리에 비해 약 $7{\%}$ 정도의 경제성이 있고, 직접 처분의 사용후 핵연료는 재처리 폐기물보다 높은 위험도를 갖는다. 대국민 용인 측면서는 두가지 처리 방법 모두 받아들여지지 않는다. 결론적으로, 사용후 핵연료 관리는 모든 사회 $\cdot$환경적 영향과 경제성을 고려한 핵주기 정책과 병행하여 지속적인 기술 개발을 통한 안전성 확보가 필요하다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.256-261
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• 1997

국내 원전의 사용후핵연료를 경제적으로 수송할 수 있는 대형 수송용기의 국내개발을 위하여 10년의 냉각기간을 갖는 28다발의 PWR 사용후핵연료를 수송할 수 있도록 기본 설계기준을 설정하였다. 이 대형 수송용기에 대하여 개념설계로부터 결정된 차폐두께와 칫수를 기준으로 기본구조를 결정하고 정상수송조건 및 가상사고 조건에 대한 구조해석을 수행하였다. 대형 수송용기는 내부에 많은 양의 PWR 사용후핵연료를 담고 있으므로 이들 핵연료의 중량은 구조설계에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구의 목적은 28다발의 PWR 핵연료를 담은 대형 수송용기가 9m 높이에서 자유낙하하여 충돌사고를 일으켰을 때의 안전성을 파악하기 위한 것이다. 수송용기가 충돌시 충격면에 발생하는 충격력으로 인한 충격완충체의 변형과 충격흡수, 수송용기에 발생하는 응력, 가속도, 충돌력 등의 동적거동을 파악하여 안전성을 입증하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권3호
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• pp.225-232
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• 2008

제3차 전력수급기본계획에 근거하여 현재 운영중이거나 계획중인 원자력발전소에서 발생할 사용후핵연료의 양과 특성을 추정하였다. 본 연구에서 고려된 대상 특성은 핵연료집합체에 대한 제원, 핵연료봉 배열, 무게, $^{235}U$ 초기 농축도 및 방출연소도이다. 이들은 파이로공정 시설을 설계하는데 필수적인 것이다. 2077년말까지 가압경수로 사용후핵연료의 예상발생량은 약 23,000 tU이 될 것으로 보인다. $^{235}U$ 초기 농축도 4.5 wt.% 이하를 갖는 사용후핵연료의 비율은 전체 발생량의 약 95%를 차지할 것이며, 16$\times$16 배열을 갖는 핵연료집합체는 74%를 차지할 것 같다. 현재 사용후핵연료의 평균연소도는 45 GWd/tU인데 반해, 2010년대 중 후반 이후 발생할 사용후 핵연료의 평균연소도는 55 GWd/tU이 될 것 같다. 이상의 결과에 따라 파이로공정 시설의 설계를 위한 기준 사용후핵연료를 도출하였다. 예상 사용후핵연료는 21.4 cm $\times$ 21.4 cm의 단면적, 453 cm의 길이, 672 kg의 질량, 4.5 wt.%의 $^{235}U$ 초기 농축도 및 55 GWd/tU의 방출연소도를 갖는 16$\times$16 한국표준형연료가 타당할 것으로 판단된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.509-514
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• 1998

ORIGEN-S 전산코드로 계산된 가압경수로(PWR)사용후핵연료 내에 존재하는 방사성핵종비 $^{134}$ Cs/$^{137}$Cs 및 $^{154}$ Eu/$^{137}$Cs 를 감마선 분광실험으로 측정한 값과 비교하여 핵연료의 연소도를 결정하였다. 고리 1호기 및 2호기 사용후핵연료봉에 대한 감마선 분광실험을 한국원자력연구소 조사재시험시설(IMEF)과 조사후시험시설(PIEF)의 시험기기 및 장치를 이용하여 수행하고 이 결과로부터 $^{134}$ Cs/$^{137}$Cs 와 $^{154}$ Eu/$^{137}$Cs 의 핵종비를 측정하였다. 이와 별도로 사용후핵연료의 연소도, 냉각시간, 초기농축도등에 따른 $^{134}$ Cs/$^{137}$Cs 와 $^{154}$ Eu/$^{137}$Cs의 핵종비를 ORIGEN-S 코드로 계산을 하였으며, 이 핵종비와 연소도 사이의 관계를 회귀분석하여 2차 다항식 함수로 유도하였다 이관계식과 감마선 분광실험으로 측정한 $^{134}$ Cs/$^{137}$Cs와 $^{154}$ Eu/$^{137}$Cs 의 핵종비를 이용하여 각각의 연소도를 결정할 수 있었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.316-317
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• 2004

사용후핵연료를 이용한 건식 핵연료 원격 제조 공정중 OREOX공정으로부터 핵분열기체 방출특성 평가를 위한 실험을 수행하였다. 사용후핵연료 분말화 공정인 1차 산화 및 OREOX공정에서 방출되는 핵분열기체를 실시간으로 측정할 수 있는 장치를 제작$\cdot$설치하였으며, 측정 대상 핵분열기체는 Kr-85를 포함하여 C-14$^{14}CO_2$ 형태), I-129, 기체상 트리튬 등이다. 그림 1은 방출되는 핵분열기체를 포집 또는 연속측정하기 위한 개념도이며, 그림 2는 핫셀구역에 설치된 장치 사진이다.(중략)

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2011년도 춘계학술논문요약집
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• pp.69-70
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• 2011

본 논문은 사용후핵연료의 장기저장으로 인하여 발생할 처분지연에 대한 경제적 효과를 분석하였다. 분석 결과, 사용후핵연료 장기저장을 통하여 고준위방사성폐기물의 지하처분장 건설을 190년 지연시킬 경우, 2040년에 처분장을 건설할 경우와 비교하여 약 1/3의 비용이 소요되는 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 경수로핵연료 2만톤과 CAMDU 1만6천톤을 처분하는 것을 가정하여 순전히 경제적인 관점에서 산출된 결과이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.853-859
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• 1995

원자력발전소내 사용후핵연료 습식저장 방식 중에서 중성자흡수체를 사용하여 핵연료를 보관하는 중성자흡수체 저장대에 대한 국내외 기술현황을 조사하였다. 핵연료저장대에 중성자흡수체를 사용하는 목적은 핵연료로부터 방출되는 중성자를 횹수하여 임계요건을 만족하면서 단위 핵연료 저장공간을 줄이기 위함이다. 본 논문에서는 국내 핵연료저장대 설치현황을 파악하고, 국내외 중성자흡수체 재료로 사용되는 Borated Stainless Steel, Boral 및 Boraflex의 재료특성 등을 조사하였다. 또한 국내외 특허 출원된 중성자흡수체 저장대에 관한 자료를 검토하였다. 현재 국내에 외국회사의 완성품 인도방식으로 설치되었던 중성자홉수체 저장대에 대한 조사결과는 차세대 원자로 핵연료저장대의 중성자흡수체 선정 및 구조설계에 참고자료로 활용될 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제13권3호
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• pp.201-209
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• 2015

우리나라에서는 현재 23기의 원자력발전소를 운영 중에 있으며, 이들 원자력발전소로부터 발생하는 사용후핵연료를 처분대상으로 기준 심지층 처분시스템을 개발한 바 있다. 현재 이 기준 심지층 처분시스템은 초기농축도 4.5wt%, 방출연소도 55 GWd/MtU의 40 년 냉각된 사용후핵연료를 기준으로 하고 있다. 본 논문에서는 처분효율 및 경제성 향상 방안의 일환으로서 사용후핵연료의 종류 및 연소도 특성 등 발생특성을 검토하였다. 그리고 기준 사용후핵연료에 비하여 길이가 짧고 연소도가 비교적 낮은 사용후핵연료에 대한 처분용기 개념을 도출하고 열해석을 수행하여 처분시스템 개념을 제시하였다. 또한, 이 처분시스템 개념과 기준 사용후핵연료 처분시스템 개념을 처분밀도, 처분면적 등의 처분효율 및 구리와 벤토나이트 소요량 등 경제성 관점에서 비교 분석한 결과 약 20% 이상 향상을 보이는 것을 확인하였다. 본 분석결과는 사용후핵연료 관리정책 수립 및 실제 처분시스템 설계에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.