• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05a
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• pp.386-392
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• 1996

기존의 아날로그로 구성된 제어봉구동장치 제어계통을 디지탈로 설계개선하기 위한 선행 작업의 일환으로 제어봉구동장치의 출력 신호를 모사하기 위한 제어봉구동장치 시뮬레이터가 개발 되었다. 개발된 시뮬레이터는 제어봉구동장치의 인출 및 삽입시에 마그네틱 코일로부터 검출되는 전류파형을 모사 할뿐만 아니라 제어봉구동장치가 비정상적으로 움직이는 기계적인 이상 상태를 모사 할 수 있도록 모델링 하였다. 시뮬레이터의 성능 검증을 위하여 영광 3,4호기 현장에서 수집한 제어봉구동장치 출력 신호 와 비교해 본 결과 제어봉구동장치의 거동을 잘 모사 함을 알 수 있었다. 이 시뮬레이터는 디지탈 제어봉구동장치 제어계통 개발시에 소프트웨어의 기능을 검증할 수 있고, 제어봉구동장치 제어계통을 설계개선할 경우 설계 도구로 사용할 수 있다.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.3 no.3
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• pp.225-232
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• 2015

The control element drive mechanism (CEDM) is an electro-mechanical device to control reactivity of the nuclear reactor. The conventional CEDM was installed on a nozzle of the reactor vessel closure head as an ex-vessel type. However, there have been demands for an in-vessel CEDM to fundamentally eliminate the rod ejection accident. Conceptual design of the in-vessel CEDM, which was developed based on the existing technology of the ex-vessel CEDM, is introduced in this paper.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1893-1894
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• 2006

본 논문은 원자로 제어봉구동장치 각 기구의 동작을 감시하여 이 장치에 의한 제어봉의 이동 여부를 검출하는 방법에 관한 것이다. 제어봉구동장치의 일부에서 전기적, 기계적 결함이 생기면 제어봉의 스텝 이동이 제대로 수행되지 못하고, 결국 해당 제어봉은 원자로의 목표 열적 출력을 위한 바른 위치에 도달하지 못하게 된다. 이렇게 되면 제어봉들 사이에 위치 편차가 발생하여 원하는 원자로 열적 출력을 얻을 수 없게 되므로 제어봉구동장치 각 기구의 동작을 신속하고 정확하게 파악하여 해당 제어봉의 이동 여부를 검출할 수 있어야 한다. 제어봉구동장치의 기구들은 각자의 여자 코일의 전류 파형 변화를 통해 동작 여부를 확인할 수 있는데 본 논문에서는 코일 전류 파형을 분석하기 위하여 국소적인 왜곡 검출 능력이 우수한 웨이블릿 변환 기법을 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.909-914
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• 1998

제어봉구동장치는 원자력발전소에서 사용되는 기기로서, 가늘고 긴 수직 외팔보의 형상을 하고 있어 지진과 같은 동적하중에 취약한 구조를 갖고 있다. 따라서 발전소가 건설되는 지반의 다양한 지진하중에 대한 동적해석이 중요한 설계요건으로 되어 있다. 본 논문에서는 제어봉구동장치의 고유진동수를 제어하기 위한 기초연구로써 제어봉구동장치의 설계변경이 동적특성에 미치는 영향, 즉 고유진동수에 대한 설계 민감도 해석을 수행하였다. 해석 방법으로는 유한요소 프로그램의 구조 해석 결과에 변분법을 이용한 설계 민감도법을 사용하였다. 해석 결과는 유한차분에의한 결과와 일치함을 보였고, 제어봉구동장치의 초기설계 단계에서 유용한 정보로 활용할 수 있음을 확인하였다. 또한 이러한 결과는 최적설계 프로그램등과 연계되어 구조물의 설계 개선에 많은 도움을 줄 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.07b
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• pp.761-765
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• 1995

The old Timing Controller for Control Element Drive Mechanism (CEDM) is designed as an open loop control system because it is difficult to mount sensors within the Control Element Drive Mechanism(CEDM) which is operating under the pressure boundary of the reactor vessel. In this work new method which can be used to detect the CEDM operational conditions without mounting sensors within the CEDM housing is developed in order to resolve problems of the old Timing Controller. By using the developed new method, the new Timing Controller for the CEDM is designed as a closed loop controller which has features of the control rod drop prevention, fine position control and the coil life time extension. The algorithm developed under closed loop control concept resolves most problems occurred in the old Timing Controller and improves the performance and reliability of the system. During designing and testing of the Timing Controller algorithm, the real time CEDM simulator developed here was used. And all functions of the developed algorithm were verified using CEDM simulator with the real data collected from the site. The results show that the Timing Controller performs its intended functions properly.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.5
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• pp.837-845
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• 1997

The dynamic interactions between the reactor vessel and the control element drive mechanisms (CEDMs) of a pressurized water reactor are studied with the simplified mathematical model. The CEDMs are modeled as multiple substructures having different masses and the reactor vessel as a single degree of freedom system. The explicit equation for the frequency responses of the multiple substructure system are presented for the case of harmonic base excitations. The optimum dynamic characteristics of the CEDMs are presented to reduce the dynamic responses of the reactor vessel. The mathematical model and its response equations are verified by finite element analysis for the detailed model of the reactor vessel and the CEDMs for the harmonic base excitations. It is finally shown that the optimal dynamic characteristics of the CEDM presented can be applicable for the aseismic design.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07d
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• pp.2094-2096
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• 2003

본 논문에서는 원자력 발전소 제어봉구동장치의 전력변환부에서 발생하는 고장들을 검출하기 위한 새로운 방법을 소개한다. 전력변환부 고장은 제어봉구동장치 동작에 악영향을 미치게 되고 이는 제어봉 오동작으로 이어져 원자로 출력 제어에 차질을 준다. 이러한 이유로 해당 고장의 신속 정확한 검출이 요구된다. 이를 위하여 디지털 시스템 설계용으로 새로운 고장 검출 방법을 도출하고, 기존 웨스팅하우스 모델의 아날로그 맥동 검출기의 약점을 개선하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1999.05a
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• pp.62-62
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• 1999

• Nuclear industry
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• v.23 no.7 s.245
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• pp.45-54
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• 2003

제어봉 구동 장치 제어 시스템 국산화 개발의 필요성은 경제적 관점에서 뿐만 아니라 원전의 운전과 유지 보수 측면에서도 어제 오늘 대두된 문제가 아니라 본다. 천연 자원이 부족한 우리나라에서는 급증하는 전력 수요를 충족시키기 위하여는 원전에 의존하지 않을 수 없으며, 이에 따라 가동 원전의 수명 연장을 위한 개$\cdot$보수뿐만 아니라 신규 원전 건설 계획 또한 지속적으로 수립되고 있는 것이 현실이다. 그러나 국내에 처음으로 고리 1호기가 건설된 1978년 이후 그 동안 많은 사람들의 노력에 의하여 설비 제작 관련 기술은 거의 완성 단계에 와 있다고 보여지나, 두뇌와 신경 조직에 해당하는 계측 제어 시스템 관련 기술은 아직 초보 단계를 벗어나지 못하고 있는 것이 사실이다. 이러한 우리의 현실을 극복하기 위하여 과학기술부 주관으로 원전계측제어시스템국산화사업단이 발족하였으며, 국내 원자력 산업계를 실질적으로 이끌고 있는 당사가 최종 상용화를 목표로 막대한 자금을 부담하면서 주도적으로 참여하고 있다. 지난 5월 제어봉 구동 장치 제어 시스템이 그 첫 결과물로서 발표 되었으며, 여기서는 기존 시스템과의 비교 분석을 통하여 그 개발 시스템의 기술적 경제적 특징과 의의를 살펴 보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.258-263
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• 1998

원자력 발전소의 제어봉 낙하 시간 측정 시험은 원자로 비상 정지 명령에 따른 제어봉의 낙하 속응성이 지침서의 제한치 이내에 있는지를 주기적으로 확인함으로써 제어봉의 원자로 안전 운전 및 정지 기능을 확인하는 중요한 시험이다. 현재 고리2호기를 비롯한 WH형 발전소들은 제어봉이 디지틀 제어봉 위치 지시(DRPI) 코일속을 낙하할 때 유기되는 전압을 검출하여 제어봉 낙하 시간을 측정하는 방법을 사용하고 있다. 이 방법은 제어봉을 뱅크별로 인출한 후 하나씩 개별 낙하시키기 때문에, 제어봉 낙하 시간 측정 시험에 많은 시간과 다수의 인력이 소요되며, 측정시 격납용기내에 작업자가 장시간 체류해야 하는 단점이 있다. 이러한 DRPI 신호 이용 제어봉 낙하 시간 측정 방법의 단점을 보완하여 제어봉 구동 장치(CRDM)내 이동권선 신호를 이용하는 다중 낙하 방식의 새로운 측정 방법을 제안하고, 측정 장치를 개발하였다. 개발된 제어봉 낙하 시간 측정 장치를 이용하여, 고리2호기 제어봉 낙하 시간 측정 시험시 기존의 방법과 병행 측정 시험을 수행하고 그 결과를 비교 검토하여 충분히 정확하게 제어봉 낙하 시간을 측정할 수 있음을 보였다.