• Nuclear industry
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• v.4 no.6 s.22
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• pp.19-23
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• 1984

현재 우리나라에는 3기의 원전이 운전중에 있으며 6기가 건설중에 있다. 즉, 2기의 가압경수로(PWR)의 1기의 가압중수로(HWR)가 운전중에 있으며 건설중인 것은 모두 PWR이다. 현재 추진되고 있는 원전계획을 수행하면, 1990년에는 사용후핵연료가 년간 약200톤씩 방출될 것이며, 2000년에는 500톤 정도가 방출되게 된다. 이와 같은 핵사용후연료는 현재 소내저장하고 있으나 '90년대 중반 부터는 소내저장용량이 한계에 달하게 될 것으로 전망되고 있다. 따라서 본교에서의 이와 같은 소내저장 한계성에 대처할 수 있는 가능한 방안을 검토하고, 이를 경제성 측면에서 분석하고자 하였다. 사용후핵연료의 관리방안에 대한 경제성 분석을 위해서는 장래의 원전계획, 원자로형 및 핵연료주기방식 등에 대한 여러 가지 가정이 필요하게 된다. 원전계획은 정부에서 발표한 $\ulcorner$5차5개년 수정계획$\lrcorner$에 의거하여 원전시설용량은 현재의 2GWe에서 2000년에는 22GWe로, 2025년에는 44GWe로 늘어나는 것으로 보았다. 이와 같은 원전계획을 바탕으로 6가지 핵연료주기에 관한 시나리오를 설정하였다. 즉, 사용후핵연료를 비순환방식으로 운영하는 2가지 경우, 순환방식으로 운영되는 3가지 경우 그리고 FBR에 활용하는 1가지의 경우에 대하여 검토하였다. 사용후핵연료의 관리방식에 따른 장기적인 안목에서의 경제성 분석은 핵연료주기비용 뿐만아니라 원전의 투자비도 함께 분석하는 것이 합리적이며, 따라서 본교에서는 계획기간 동안의 6가지 시나리로에 따른 원전 및 핵연료주기에 관한 총 투자비를 비교하였고, 1982년 가격으로 현가화한 단가도 비교${\cdot}$검토 하였다. 이와 같은 6가지 시나리오에 대한 경제성을 비교해 본 결과, 핵연료주기선택의 경제성평가에 큰 영향을 주는 핵연료주기요소는 재처리비, 재처리시 방출되는 폐기물의 처리${\cdot}$처분비 그리고 사용후핵연료 저장방식으로 판명되었으며 6가지 시나리오에 대한 경제성 비교평가 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 단기적인 안목에서는 소내저장용량을 확장하는 방안이 가장 바람직하며, 중기적인 관점에서는 소외집중저장설비가 활발히 수행되는 시점에서는 사용후핵연료를 재처리하여 재활용하는 방안도 강구되어야 할 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.25 no.4
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• pp.552-560
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• 1993

In this study, the detailed fuel assembly stress analysis model to evaluate the structural integrity for seismic and blowdown accidents is developed. For this purpose, as the first step, the program MAIN which identifies the worst bending mode shaped fuel assembly(FA) in core model is made. And the finite element model for stress calculation of FA components is developed. In the model the fuel rods (FRs) and the guide thimbles are modelled by 3-dimensional beam elements, and the spacer grid spring is modelled by a linear and relational spring. The constraints come from the results of the program MAIN. The stress analysis of the 16$\times$16 type FA under arbitary seismic load is performed using the developed program and modelling technique as an example. The developed stress model is helpful for the stress calculation of FA components for seismic and blowdown loads to evaluate the structural integrity of FA.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.22 no.1
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• pp.9-13
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• 2002

A pool image processing measurement method has been developed to improve the examination efficiency and to minimize the errors of dimensional measurements of spent fuel assemblies in pool. Diameter and length measurements of mock-up fuel rods using the image processing system are $-0.24{\pm}0.03mm,\;0.34{\pm}0.06mm$ on the basis of the true value and their maximum errors are within -0.3 and 0.4mm, respectively, According to the result of dimensional measurement of spent fuels in pool, the upper and lower part diameter and mid part diameter of fuel rods of the J44 fuel assembly irradiated for 2 cycles in the Kori-2 nuclear reactor were decreased by about 2.0 and 3.0% in comparison with design values, respectively. The length of fuel rods was elongated by about 0.4%. The change behavior of diameter and length. of fuel rods of the F02 fuel assembly irradiated for 3 cycles in the Kori-1 nuclear reactor showed a trend similar to the results of J44.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.201-206
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• 1996

건식가공(Dry Process)이 사용전,후 DUPIC 핵연료의 붕괴열(Decay Heat), Hazard Index, 조사선량률(Dose Rate) 등에 미치는 영향을 계산하고, 그 원인을 분석하였다. DUPIC 사용방안으로 표준 연소도(35,000 MWD/MTU)의 경우와 장주기 연소도(50,000 MWD/MTU)의 경우를 고려하여 계산하였으며, DUPIC핵연료는 20년 냉각후 가공하는 것을 기준으로 하였다. 또한 DUPIC핵연료 장전시 고려할 수 있도록 사용전 DUPIC 핵연료에 대한 계산을 핵연료 집합체(Bundle) 단위로 하였다. 조사선량과 붕괴열은 건식가공에 상당히 민감한 반응을 보였고 이는 주로 Cs의 제기에 의한 것이다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.470-475
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• 1996

사용후핵연료 장기 건식저장시 여러가지 저장조건에서 사용후핵연료 피복관 및 사용후핵연료 ($UO_2$)에 대한 장기 건전성을 종합적으로 평가할 수 있는 SIECO 코드를 개발하였다. 건식저장 시스템은 사용후핵연료를 헬륨 및 공기분위기하에서 TN-24P 건식 저장용기에 장기 저장할 경우로 하였으며 피복관의 최대 표면온도는 COBRA-SFS코드를 사용하여 계산하였고, 열유동 해석결과를 바탕으로 SIECO코드를 이용하여 핵연료 연소도 및 냉각기간, 냉각매체에 따른 최대 건식저장 허용온도를 피복관의 열화 및 $UO_2$ 산화의 관점에서 계산하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.219-224
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• 1996

하나로 핵연료인 uranium silicide 봉상 핵연료의 cladding은 핵연료 심재인 U$_3$Si-Al봉과 Al 1060 cladding 재의 접합이 잘 이루어지고, cladding 재인 Al이 완전하게 용접되어 cladding 층내에 결함이 없이 cladding 되는 최적의 온도는 51$0^{\circ}C$이며, 핵연료심의 직경이 감소되거나 변형되지 않고 핵연료심과 cladding 재가 잘 압착되는 nipple과 die 사이 거리는 0.9 - 1.5mm 이다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.497-502
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• 1998

후행핵연료주기 정책 미결정국형 사용후핵연료 관리기술 개발을 위하여 자원으로서 가치가 있는 PWR 사용후핵연료를 대상으로 새로운 관리개념을 설정하였으며 본 개념을 뒷받침하는 요소기술들에 대한 비방사성 검증시험을 수행하였다. 본 논문에서는 이와 관련한 사용후핵연료 차세대관리 공정개념을 소개하고 모의 PWR 사용후핵연료의 금속전환 시험결과와 금속전환체의 관리상에 필수적으로 검토되어야할 핵임계안전성과 열안전성에 대한 예비해석 결과를 소개코자 한다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.1
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• pp.51-62
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• 2000

핵연료집합체 검증 프로그램의 일환으로 본 연구에서는 지진과 배과파단이 핵연료집합체의 건선성에 미치는 영향을 검토하였다 원자로 노심의 상세 동적해석을 이용하여 지진 및 배과파단시 핵연료 집합체에 발생하는 전단력 굽힘 모우멘트 및 변위를 계산하였고 또한 집합체를 지지하고 있는 지지격자체의 충격력을 검토하였다 이들 하중에 대한 핵연료집합체의 응력해석을 수행하여 사고조건하에서의 구조적 건전성에 대하여 언급하였고 추후 설계시 고려할 사항을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.40-45
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• 1998

Th-232를 Fertile 핵연료로 사용한 압력관형 고전환 경수로심을 설계하였다. 토륨 Blanket은 10년 정도 노내에 위치시키고, 농축 우라늄 Driver는 매년 재장전하도록 설계하였다. Driver로는 $UO_2$핵연료와 U-10%Zr 금속 핵연료를 사용하였고, Blanket으로 이중 탄소 피막 핵원료를 ThO$_2$에 적용한 핵연료를 사용하였다. 핵연료봉의 구조는 울진 3/4호기 핵연료와 같은 재원으로 하였으며 육각형 격자 배열로 집합체를 구성하였다. Seed Bundle을 1년 단위로 교체하고 Blanket Bundled을 5년-10년간 노내에 위치시키는 경우 경수로보다는 높은 전환율 갖는 원자로를 설계할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.175-180
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• 1998

중수로에 0.88 w/o 의 순환 핵연료를 사용하여 기존 중수로의 출력을 증강시키는 방안이 모색되었다. 기존 중수로와 양립하여야 하므로, 37봉 핵연료 다발과 CANFLEX 핵연료다발에 대한 격자 특성 계산과 노심 계산을 수행하였다. 열수력 여유도 증가와 고연소도 핵연료를 위하여 개발한 개량 핵연료 (CANFLEX)를 사용하면 원자로의 임계채널출력 (CCP)이 5 % 이상 증대하므로, 기존 원자로의 총 출력을 같은 열수력 한계 내에서 5 % 증가시킬 수 있다. 또한 개량 핵연료 다발에 순환우라늄을 사용하면 기존 월성 원자로의 구조 변화 없이 노심 출력분포의 재 분포에 의하여 15 % 까지 출력을 증강할 수 있다고 평가되었다.