• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.2
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• pp.45-51
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• 2016

The pool water management system, which is installed for purification of the coolant in the pools and the primary cooling system of a research reactor, removes the decay heat from the reactor core when the primary cooling system stops. It also removes the heat generated from the irradiated objects in the service pool and the spent fuels in the spent fuel storage pool to keep the temperature of the pools within a limited value. In this study, the heat exchanger of the pool water management system is designed by CFD method using a commercial code Flowmaster, and the temperature of the pools is estimated along the time to conclude the design and operation method of the pool water management system.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.5 no.2
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• pp.135-143
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• 2017

The domestic unique research reactor, HANARO (Hi-flux Advanced Neutron Application ReactOr), has been constructed with the open-pool, the core is submerged in, for the multi-purpose neutron application. The reactor has a primary cooling system to remove the fission heat from the core and its connected fluidic systems. Since the works are required at the reactor pool top as a characteristic of the research reactor, the radiation shall be minimized with the operation of the hot water layer system to avoid unnecessary radiation exposure on the workers during work at the pool top. Moreover, the pool water management system is connected to the reactor pool to maintain the pool temperature below $50^{\circ}C$ to minimize the uprising radioactive gas or impurity from the colder pool bottom. For the efficient flow rate of the PWMS, the thermal capacity of heat exchanger is selected with 260 kW in the normal operation condition. In this paper, the modeling is formulated to figure out whether or not each pool temperature maintains below the temperature limit and the calculation results show that the designed PWMS heat exchanger has enough capacity with the design margin regardless of the reactor operation mode.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.54-58
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• 2015

인간이 생활하는데 필요한 전기를 생산하는 시설 중 하나인 화력발전소의 발전수차를 냉각시키기 위하여 많은 양의 냉각수를 바다에서 취수하게 되는데, 이 과정 중에서도 특히 흡입수조(Intake Basin)에서 흡입펌프(Suction Pump)를 통과하는 단계가 매우 중요하다. 흡입수조의 형상과 펌프운용조건 등에 의하여 흡입구(Bell Mouth)에 접근하는 유동이 비대칭일 경우 흡입구 주변에서 선회류가 발생하거나 유속분포가 비균일?비대칭이 되기 쉽다. 그러면 선회류가 더욱 악화되어 볼텍스(Vortex)로 발달되면 취수 펌프에 악영향을 준다. 또한 볼텍스의 발생은 흡입수조의 형상뿐만이 아니라 낮은 수위일 경우 수면과 흡입구의 거리가 짧아지면서 자유수면볼텍스 또는 수중볼텍스가 발생할 확률이 높아지게 된다. 본 연구에서 수리모형시험을 통하여 펌프 조합 및 수위 변화에 따른 볼텍스의 발생여부를 파악하고 볼텍스 저감장치를 고안하였다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2018.10a
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• pp.343-345
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• 2018

전력 발전사들은 해안을 중심으로 운영되고 있는데, 이는 발전하는 과정에서 회전기기 터빈과 발전기 열을 냉각시키기 위해 해수를 사용한 후, 발생한 온배수는 해안으로 방출되고 있다. 양식장에는 수온 관리를 하는데 큰 비용이 발생하기 때문에 수열에너지를 공급하는데는 경제적으로 매우 중요하다. 따라서 효율적인 스마트 양식장을 운용하기 위해서는 발전소에서 폐수로 방출되는 온배수 에너지원을 재생에너지로 활용하여 이 열을 저장하고 양식수조에 공급하는 온배수 히트펌프의 수온 제어시스템과 양식수조의 최적화 설계를 위하여 새로운 형태의 육상수조 양식구조와 수질과 수온을 제어하는 IoT(Internet of Things)기반의 스마트 양식장이 필요하다.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2003.07a
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• pp.215-215
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• 2003

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.173-173
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• 2012

중력류는 두 유체 사이에서 물질의 종류 또는 온도차로 인한 밀도 차이에 의해 발생되는 유체의 흐름을 말하며, 자연환경에서는 저수지에서의 중층탁류, 사막에서의 모래 폭풍, 하구에서의 염수쐐기 등이 그 예이다. 여름철에 강우가 집중되는 우리나라는 홍수에 의한 범람, 침수 등이 발생할 뿐만 아니라 댐이나 하천, 호수 등에 흙탕물이 유입되어 중간층에 정체하는 중층탁류에 의한 피해가 자주 발생하고 있다. 과거에 중층탁류는 일시적인 현상에 불과하였으나 오늘날에는 인공적으로 형성된 정체성 호수나 하천에서 장기간 체류하여 생태계의 교란과 수질 악화를 초래하고 있다. 중층탁류에 의한 피해를 저감시키기 위해서는 본래 자연 상태의 하천이나 호수와 같이 온도분포가 비선형적으로 성층화 된 상태에서 탁수가 유입되어 중층탁류가 형성되는 과정과 흐름 특성을 이해하는 것이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 중력류 흐름 해석을 위한 실험 장치를 개발하였다. 실험 장치 중 수조의 제원은 1200 $700{\times}300mm$이며, 수조 상부에는 가열장치를 설치하였고, 수조 하부에는 냉각장치를 설치하였다. 이들 장치들을 가동하여 깊이에 따른 자연현상에서의 비선형적인 온도 단면을 재현한다. 수리 실험방법은 깊이 방향으로 온도에 따라 비선형적으로 성층화 된 유체 내로 경사가 있는 판을 따라 수조내의 성층화된 유체의 중간 온도 혹은 밀도를 가진 유체를 침입시킨다. 침입유체는 성층화된 유체 내에서 초기에는 중력에 의해 운동량을 갖고 경사면을 따라 일정한 속도로 흘러내려 간다. 이후 바닥으로 하강 한 후 부력에 의해 상승하여 동일한 밀도층의 위치에서 횡방향으로 전파하게 된다. 이 연구에서는 이와 같이 비선형적으로 성층화된 유체 내에서의 침입 중력류의 흐름 특성을 실험적으로 관측하고 분석한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.1
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• pp.37-43
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• 2015

Evaporative cooling is a very effective way for exhaust heat recovery that uses both latent heat and sensible heat. This study investigated the performance of a heat recovery system using evaporative cooling. The experimental apparatus comprised a plastic heat exchanger, a water spray nozzle, an air blowing fan, a water circulation pump, and measuring sensors for the temperature, humidity, and flow rate. The effectiveness of the sensible heat recovery without evaporation was measured and compared with that of the total heat recovery with evaporation. The effectiveness of the sensible and total heat recoveries decreased as the air flow rate increased, and a much higher effectiveness was obtained with the counterflow arrangement in both cases. For total heat recovery, the effectiveness increased with the water flow rate, and the parallel flow arrangement was found to be more sensitive to the water flow rate than the counterflow arrangement.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.7
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• pp.935-941
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• 2010

HANARO is an open-tank-in-pool-type Korean research reactor that generates 30MW of thermal power. It differs from power plant reactor in that the heat generated by HANARO is exhausted into the atmosphere through a secondary cooling tower, thus maintaining the core temperature constant. During every monthly inspection of the cooling tower, large vibrations that exceeded the permissible limit were observed at cooling fan gear reducer No. 4 of the cooling tower. The purpose of this study is to identify the origin of the large vibration and to repair it. FFT spectrum analysis is performed to identify the part that caused the large vibration. The results of the frequency analysis showed that the vibration frequency was 354 Hz, which is twice the natural frequency of the pinion gear. A check of the pinion gear revealed that there was a crack on the surface of the pinion gear. After the gear was replaced, the reducer operated normally.

• Annual Conference of KIPS
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• 2014.04a
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• pp.811-814
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• 2014

일본 후쿠시마 제일 원자력발전소의 대지진/쓰나미에 이은 원자로 건물 수소폭발 사고의 수습 과정에서 사용후 핵연료 저장조에 보관되어 있는 핵연료의 안전문제가 대두되었다. 사용후 핵연료의 잔열 성분을 냉각시키고, 그리고 사용후 핵연료가 방출하는 고선량 방사선을 차폐시키기 위해서 일정 깊이 이상의 수조에 사용후 핵연료를 저장한다. 사용후 핵연료 저장조에 냉각수 공급이 중단되면, 사용후 핵연료의 고유 잔열에 의해 수조의 물이 증발하여 수위가 감소하게 된다. 계속해서 냉각수 공급이 되지 않으면, 사용후 핵연료의 잔열은 증가하게 되고, 수조의 물은 비등하여 증발은 가속화 된다. 사용후 핵연료 저장조의 수위가 고갈되면 고선량의 감마선이 방출된다. 수조의 수위가 정상적일 경우 사용후 핵연료 저장조의 공기중 감마선 선량율은 0.15mSv/h 이다. 수조의 수위가 사용후 핵연료 상부 꼭대기를 기준으로 2m, 1m, 및 0m (핵연료 노출) 로 감소하게 되면, 사용후 핵연료 저장조의 공기중 감마선 선량율은 500mSv/h, 50Sv/h, 및 5kSv/h 로, 급격히 증가한다. 본 논문에서는 사용후 핵연료 저장조 감시카메라의 관측 성능을 평가하기 위해, 고성능 칼라 CCD 카메라에 대해서 1 kGy/h 의 고선량율로 감마선 조사실험을 수행하였다. 이에 대한 실험결과를 기술한다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.596-602
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• 1998

한국의 차세대 원자로 (Korean Next Generation Reactor; KNGR)에 처음 적용되는 격납건물내에 설치된 재장전수조 (In-Containment Refueling Water Storage Tank; IRWST)는 기존 재장전수조의 기능외에 주입모드에서 재순환 모드를 전환생략, 일차계통으로 방출된 고온, 고압 냉각수의 응축 및 냉각 격납용기 방사능 오염방지, 원자로 동공층수 등 여러 가지 추가 기능을 가진 한층 진보된 설계개념이다. 발전소 천이사고 시 발생하는 Pipe Clearing, 응축진동 현상(Condensation Oscillations), Chugging 등의 열수력 현상들이 방출증기의 유동 및 가속도와 관련해 항력과 응력, 압력진동 등을 일으켜 IRWST 구조물에 영향을 미칠 수 있기 때문에 IRWST를 처음으로 시도하는 우리 나라로서는 이와 관련된 제반현상에 대한 심도 깊은 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 원자력 발전소 과도로 인한 가압기 안전밸브(Pressurizer Safety Valve) 또는 안전감압밸브(Safety Depressurization Valve) 작동시 IRWST로 방출되는 유체로 야기되는 하중 예측 모델을 기존의 BWR의 응축수조(suppression Pool)에서 일어나는 각종 현상을 토대로 이론적으로 체계적으로 유도하여 이를 비교, 분석하였다.