국내 유일의 연구용원자로인 하나로(Hi-flux Advanced Neutron Application ReactOr)는 다목적으로 중성자를 이용하기 위해 개방형 수조 내 노심이 존재하는 구조이며, 노심에서 발생되는 핵분열 열을 제거하기 위한 일차 냉각계통, 그리고 연결된 유체계통이 구비되어 있다. 원자로 수조 상부 근방에서 진행되는 방사성 작업 시 작업자의 방사능 피폭을 최소화하기 위해 수조고온층계통에 의해 상부에 고온층이 형성되어 있으며, 다소 저온 영역에 있는 방사능 가스 및 이물질이 상부로 올라오는 것을 방지하기 위해 수조수 온도를 $50^{\circ}C$이하로 제한하고 있으며 이를 위해 수조수관리계통이 연결되어 있다. 수조수관리계통의 구비된 판형열교환기의 열용량을 정상운전 조건에서 260 kW가 되도록 설계하여 각 수조에서 발생되는 열원을 제거하는지에 대해 평가하였고, 원자로 운전 모드와 관계없이 정상적으로 유체계통이 운전된다면 각 수조의 수조수 온도는 제한치 이하를 유지하고 있음을 확인하였다.
한국원자력연구소의 연구용 원자로인 하나로에 설치되어 있는 4축 단결정 회절장치에서 사용할 수 있는 고온시료환경장치의 개발이 완료되었다. 이 장치를 이용하여 구조가 알려진 시료에 대해 고온실험을 수행함으로써 장치의 성능을 시험하였다. 이번 연구를 통하여 현재 개발된 고온시료환경장치가 900 K 이상의 고온에서 장시간의 실험에 안정함을 알 수 있었다. $LaTaO_3$단결정(상전이 온도 약 900 K)에 대해 상온과 913 K에서 중성자 회절실험을 수행하여 X-ray 회절실험으로는 정확한 위치를 측정하기 어려운 Li의 위치를 측정하였고 고온에서 Li 원자가 무질서 상태로 존재함을 확인하였다.
현재 발전용 원자로의 $80\%$를 점하고 있는 경수로는 노심내의 핵연료에서 발생한 열을 물을 사용하여 노외로 보내는(수냉각)형식이기 때문에 열제거 효율상 물을 가압해서 고온에서도 액체로 사용하도록 고안되었으므로 노심용기는 압력용기(PV)로 되어 있다. 이 압력용기는 핵연료체와 같이 교환할 수 있는 소모품이 아니기 때문에 그 발전로의 정년까지 건전성을 유지하여야 한다. 다음은 이의 확보를 위해 해외에서 연구검토되고 있는 대응책들이다.
본고에서는 앞으로의 주된 연구과제인 원자로 Simulator로 쓰일 Repetitive형 Analog계산기의 multiplier용으로 사용하기 위하여, 간단하면서도 조정이 쉬우며 안정도와 신뢰도가 큰 삼극관을 사용한 Convertor 회로를 택하여 이를 실험 검토하는 한편 출력측의 cathode-follower진공관을 5751로 개변하여 우리 실정에 정합토록하였다. 즉 이렇게 하므로서 불필요한 소모전류를 절약하며 충분히 낮은 출력 impedance을 얻을 수 있고 또한 얻기에 용이하고 염가한 진공관을 사용하면서도 훌륭한 특성을 얻을 수 있다.
한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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pp.50-55
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1991
Mg 원자선속의 냉각에 쓰일 diode laser의 특성과 이용가능성을 연구하였다. Mg 원자의 3P2-3D3 천이의 공명선 383.8nm를 얻기 위하여 Mitsubishi사의 ML형 laser diode를 택하여 주입전류와 온도를 변화시키고, 회절격자를 써서 767.6nm의 laser 광을 얻은 후 LiIO3 결정에 의해 383.8nm인 제2조화파를 생성하였다. Ring cavity 내에서 기본파가 공명할 때 증강계수는 15이었다.
한국원자력연구소는, 지금까지 연구로 1호(250 ㎾)는 33년째, 연구로 2호(2 ㎿)는 23년째 운전하고 있다 그러나 이들 연구로는 노후하였고, 새로운 연구로 하나로(30 ㎿)가 금년 4월에 준공하였으며, 현재의 연구로 1, 2호가 있는 부지와 건물은 한국전력공사의 소유물이라는 이유로, 금년 말까지 연구로 1, 2호는 폐로할 계획으로 있다 이 논문에는 연구로 1,2호기에 대한 1)폐로 계획의 배경, 2)연구로의 이력, 3)폐로 계획 등을 기술하고 있다.
연구용원자로인 하나로(HANARO)에서 중성자 조사된 캡슐 및 핵연료다발을 절단 및 해체하기 위한 장비인 캡슐절단기를 개발하여 조사재시험시설(IMEF)의 M2 핫셀(hot cell)에 설치하였다. 재료 및 핵연료의 개발을 위해 하나로에서 조사되는 캡슐 및 핵연료다발의 절단 및 해체는 핵연료봉 및 캡슐내부에 내장되어 있는 시편에 손상 및 결함이 발생하지 않도록 하는 것이 매우 중요하며, 이러한 장비는 핫셀의 작업구역에서 원격조작기를 사용하여 원격으로 조작이 용이하도록 설계 및 제작되어야 한다. 이에 조사재시험시설에서 개발한 캡슐절단기는 가공물이 회전 및 좌우이송, 절단용 철이 회전 및 전후이송이 각각 되도록 하였고, 핫셀내에 설치하기 전에 가공에 필요한 최적의 조건을 설정하였다. 그리고 핫셀내 설치후 중성자에 조사되지 않은 하나로용 핵연료다발과 조사된 무계장캡슐을 건식상태로 절단 및 해체하여 장비 성능을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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