• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.244-250
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• 1996

고리 2호기에서 2주기 동안 연소된 1개 KOFA 연료봉에 대한 조사후 검사결과, 핵분열기체 방출량 및 소결체 밀도가 연료봉 설계코드의 예측범위내에 있음을 확인하였으며, 소결체의 미세구조 및 연료봉내의 축방향 분포 검사를 통해 $UO_2$ 소결체가 아무 이상이 없이 안정적으로 연소되었음을 확인하였다. 단지 1개 연료봉에 대한 조사후 검사만으로는 KOFA 핵연료 $UO_2$ 소결체의 노내 거동을 검증하였다고는 할수 없기 때문에 연소된 핵연료에 대한 지속적인 조사후 검사가 필요한 것으로 사료된다. 특히 한국형원자로의 핵연료인 영광 3호기 핵연료에 대해 조사후 검사를 수행하고, 또한 일부 시험연료봉을 고연소도까지 연소시킨후 조사후 검사를 수행하면, 핵연료의 성능 검증뿐만 아니라 국내 고유의 핵연료 성능자료를 생산하게됨으로써, 앞으로 국내 고유의 고연소도핵연료개발 및 연료봉성능분석코드 개발에 활용할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.147-152
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• 1997

핵연료의 노내 성능에 영향을 미치는 주요 제조 인자중의 하나인 소결체 밀도의 최적화 연구를 국내 제조 소결체에 대해 소결체 밀도와 수분 함유량 및 봉내압 평가를 통해 수행하였다. 연구 결과 원자로내 연소에 따른 봉내압 증가를 줄이기 위해서는 이론밀도 96% 이하의 밀도가 바람직하나 소결체내의 과다한 수분 함량을 피하기 위해서는 95% 이상의 밀도가 필요한 것으로 나타나 핵연료 소결체의 밀도는 이론밀도의 95% - 96.2%가 최적값으로 평가되었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.250-255
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• 1998

DUPIC 핵연료 개발에서는 소결체의 물성연구와 노내거동부터 연구를 시작하여 신 개념의 핵연료의 개발에 부합되는 조사시험 계획이 수립되어야 하기 때문에 DUPIC소결체의 물성 및 노내거동 연구를 캡슐을 이용하여 조사시험을 수행할 계획이다. 본 논문에서는 노외 시험 및 예비 특성화(Pre-Characterization)와 노내시험인 DUPIC 핵연료 소결체 시험 그리고 연료봉 조사시험에 필요한 항목들에 대하여 분석하였으며 DUPIC 소결체가 하나로 노심의 CT, IR2, IP9등에서 무계장 캡슐을 이용하여 조사될 경우의 출력을 평가 하였다. 또한 모의 핵연료와 DUPIC 핵연료 소결체의 조사시험을 위해 무계장 캡슐 (Capsule)에 대하여 연구 하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.20 no.3
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• pp.189-196
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• 1988

This study investigates the effect of fuel pellet eccentricity on fuel rod thermal performance under the steady state condition. The governing equations in the fuel pellet and the cladding region are set up in 2-dimensional cylindrical coordinate (r, $\theta$) and are solved by finite element method. The angular-dependent heat transfer coefficient in the gap region is used in order to account for the asymmetry of gap width. Material propeties are used as a function of temperature and volumetric heat generation as a function of radial position. The results show the increase of maximum local heat flux at the cladding outer surface and the decrease of maximum and average fuel temperatures due to eccentricity. The former is expected to affect the uncertainties in the minimum DNBR calculation. The latter two are expected to reduce the possibility of fuel melting and the fuel stored energy. Also, the fuel pellet eccentricity introduces asymmetry in fuel pellet temperature and movement of the location of maximum fuel pellet temperature.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2000.11a
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• pp.105-109
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• 2000

종래의 핵연료소결체가 혼합산화물 혹은 이산화우라늄중 한가지 핵연료만으로 구성한 것과 달리 내부를 저농축 이산화우라늄 핵연료로 채우고 그 외부를 링형태의 혼합산화물 핵연료로 둘러 싼 이중구조를 특징으로 한다. 이러한 형태의 핵연료소결체는 중심영역의 핵분열반응률 줄임으로써 핵분열 기체생성, 핵연료봉 중심온도와 평균온도를 낮추어 준다. 이는 핵분열 기체방출을 낮추어 혼합산화물 핵연료봉 성능을 향상시키고 방출 연소도를 증가시키는 효과가 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.225-230
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• 1998

DUPIC 핵연료 소결체의 하나로 조사시험과 관련하여 이중 피복관으로 구성된 소결체 설계를 수행하였으며 각각의 설계변수가 핵연료의 온도에 미치는 영향하였다. 하나로에서 조사할 DUPIC 핵연료의 설계해석 결과, DUPIC 핵연료의 조사시험시 열전도도, 출력, 반경 틈새 등은 핵연료의 온도에 크게 영향을 미쳤으며, 피복재 두께, gamma열, 열전달 계수 등은 핵연료의 온도에 크게 영향을 미치지 않았다. Transient 온도분석의 경우 약 160초 이상의 시간에서 평형 온도에 도달할 것으로 분석되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.3
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• pp.344-357
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• 1995

The gap conductance between the fuel and the sheath depends strongly on the gap width and has a significant influence on the amount of initial stored energy. The modified Ross and Stoute gap conductance model in ELESTRES is based on a simplified thermal deformation model for steady-state fuel temperature calculations. A review on a series of experiments reveals that fuel pellets crack relocate, and are eccentrically positioned within the sheath rather than solid concentric cylinders. In this paper, the hue recently-proposed gap conductance models (offset gap model and relocated gap model) are described and are applied to calculate the fuel-sheath gap conductances under experimental conditions and normal operating conditions in CANDU reactors. The good agreement between the experimentally-inferred and calculated gap conductance values demonstrates that the modified Ross and Stoute model was implemented correctly in ELESTRES. The predictions of the modified Ross and Stoute model provide conservative values for gap heat transfer and fuel surface temperature compared to the offset gap and relocated gap models for a limiting power envelope.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.92-97
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• 1997

경수로용 전산코드인 ERAPCON2를 CANDU 핵연료의 거동에 사용하기 위하여 소결체-피복관틈새 열전도 모형과 소결체내 중성자속 분포 모형을 개조하였다. 기존의 CANDU핵연료 전산코드와 비교한 결과 CANDU핵연료의 열적거동 분석에 있어 거의 동일한 결과를 얻었다. 이를 사용하여 DUPIC 핵연료의 열적 거동특성을 알아보았다. 고용성 핵분열생성물에 의해 감소된 DUPIC 핵연료의 열전도도에 의하여 핵연료 중심부 온도가 증가됨을 알 수 있었다. 선출력 500W/cm에서 중심온도가 230-320K 정도 증가하였다. 따라서, DUPIC핵연료 설계에서 중심온도 증가에 대한 세밀한 분석이 요구된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.23 no.4
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• pp.444-455
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• 1991

An accurate and fast running NEDAR model for calculating radial power profile throughout fuel life in both solid and annular pellets for existing and advanced CANDU-PHWR-fuel was developed in this work. This model contains resultant flux depression equations and neutron depression data tables which have been developed for CANDU-PHWR fuel of pellet with the diameter 8.0 to 19.5 mm and enrichment 0.71-6.0 wt % U-235, over a bumup range of 0 to 840 MWh /kgU (35000 MWD/T). In order to obtain the neutron flux distribution in the fuel pellet, the CE-HAMMER physics code was run for a neutron flux spectrum appropriate to a CANDU-PHWR to give predictions of radial power profile for several ranges of fuel design parameters. The results, which were calculated by the CE-HAMMER physics code, were fitted to an equation which is solved in terms of Bessel and exponential functions in order to obtain the parameters, $textsc{k}$, $\beta$ and λ in the resultant equation. The present NEDAR model produce a radial profile which, when normalized to unity at the pellet surface, is slightly higher than the profile of the original ELESIM data table. The predictions of the fission gas release by KAFEPA-NEDAR are in slightly better agreement with the experiments than those of ELESIM. The NEDAR model described in this study has been shown to provide an effective, reliable, and accurate method for determining radial power profiles in CANDU-PHWR fuel rods without incurring a significant increase in computing time.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.10a
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• pp.73-78
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• 1995

이중 또는 삼중으로 탄소 피막된 핵연료 입자를 Graphite 소결체에 채워넣은 핵연료를 설계하고, 이에 대한 핵적 타당성을 검토하고자 하였다. 핵계산 체계로서 CASMO-3가 갖는 Spatial Self-shielding 효과의 문제, 코드의 계산 방식 문제, 핵자료 결손 문제를 검토한 후 보정 계수를 산출하려 하였다. CASMO-3의 정확도는 MCNP-4A를 통해 검증하였는데, 비균질한 소결체 내부를 균질화 함으로서 야기되는 Spatial Self-Shielding 효과는 임계도의 차이가 거의 없는 것으로 확인되어졌고, 계산 코드의 차이로 인한 효과 또한 무시할 수 있었다. 그러나 CASMO-3의 핵자료에서 탄소와 실리콘의 자료 부족은 임계도 차이가 0.06184정도로 다소 차이가 나기 때문에 보정이 필요함을 확인하였으나 CASMO-3 자체의 유용성에는 문제가 없었다.