• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.3990-4002
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• 2021

CSPACE (Core meltdown, Safety and Performance Analysis CodE for nuclear power plants) for a simulation of severe accident progression in a Pressurized Water Reactor (PWR) is developed by coupling of verified system thermal hydraulic code of SPACE (Safety and Performance Analysis CodE for nuclear power plants) and core damage progression code of COMPASS (Core Meltdown Progression Accident Simulation Software). SPACE is responsible for the description of fluid state in nuclear system nodes, while COMPASS is responsible for the prediction of thermal and mechanical responses of core fuels and reactor vessel heat structures. New heat transfer models to each phase of the fluid, flow blockage, corium behavior in the lower head are added to COMPASS. Then, an interface module for the data transfer between two codes was developed to enable coupling. An implicit coupling scheme of wall heat transfer was applied to prevent fluid temperature oscillation. To validate the performance of newly developed code CSPACE, we analyzed typical severe accident scenarios for OPR1000 (Optimized Power Reactor 1000), which were initiated from large break loss of coolant accident, small break loss of coolant accident, and station black out accident. The results including thermal hydraulic behavior of RCS, core damage progression, hydrogen generation, corium behavior in the lower head, reactor vessel failure were reasonable and consistent. We demonstrate that CSPACE provides a good platform for the prediction of severe accident progression by detailed review of analysis results and a qualitative comparison with the results of previous MELCOR analysis.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.311-324
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• 2017

과부하 맨홀에서의 에너지 손실은 도심지의 침수피해를 가중시키는 요인이 된다. 그러므로 과부하 4방향 합류맨홀에서 에너지 손실의 저감을 위한 흐름특성 분석이 필요하다. 본 연구에서는 현황조사 결과를 고려하여 수리실험 장치를 제작하였으며, 사각형 맨홀 및 연결관은 하수도시설 기준을 준용하여 1/5로 축소 제작하였다. 또한 과부하 4방향 사각형 합류맨홀에서 에너지 손실을 저감 시킬 수 있는 인버트 형상 조건을 도출하기 위하여 Fluent 6.3모형으로 수치모의를 실시하였다. 선정된 수리실험 조건인 유출유량($Q_{out}$)에 대한 측면 유입유량($Q_{lar}$)의 비($Q_{lat}/Q_{out}$)와 유출유량(2.0, 3.0, 4.0, 4.8 l/sec) 및 인버트 형상 변화 조건(십자형, 개선형)을 변화시키며 수리실험을 실시하였다. 십자형 인버트는 과부하 4방향 합류 맨홀의 배수능력 향상에 영향이 미미한 것으로 분석되었다. 그러나 개선된 직사각 개거형 인버트와 정사각 개거형 인버트는 각각 평균적으로 약 7%, 28%의 손실계수가 감소하여 배수능력을 개선하는 것으로 분석되었다. 따라서 도시 관거 시설의 배수능력을 증대시키기 위하여 본 연구에서 제시된 개선형 인버트의 설치 및 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권3호
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• pp.194-204
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• 2007

흐름이 연직유공벽을 통과할 때 발생하는 수두손실을 수치해석과 수리실험을 통하여 고찰하였다. 수치 해석에 대해서는 유공벽 전 후의 검사체적에 연속방정식, 모멘텀 방정식, 그리고 에너지 방정식을 적용하였으며 주어진 하류 쪽 수심과 유속에 대하여 상류 쪽 수심 및 유공벽 수두손실을 계산할 수 있는 무차원 관계식을 유도 하였다. 수리실험은 단일유공판과 삼중유공판에 대하여 각각 수행하였다. 단일유공판에 대한 계산결과와 실험결과를 비교하여 유공부 오리피스에서 연직 선형 제트류의 수축계수가 개구율뿐만 아니라 하류 쪽 Froude 수에도 의존함을 밝혔으며, 실험결과에 근거하여 수두손실을 계산하기 위한 실험식을 제시하였다. 단일유공판의 실험식을 삼중유공판에 대하여 하류에서 상류 쪽으로 축차적으로 적용한 결과, 예측치와 실험결과가 대체적으로 잘 일치함을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권4호
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• pp.256-266
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• 1985

냉각재 유량상실 사고가 가압경수형 원자로인 고리 1호기에 대하여 해석되었다. 냉각재 유량 상실 사고는 그 심각도에 따라 다음과 같이 3가지로 분류된다. 즉, 일부 유량 상실사고, 완전 유량 상실 사고, 그리고 펌프 축 고착 사고이다. 사고 해석은 계통 과도 현상 및 평균 노심분석, DNBR 계산, 그리고 고온점 분석의 3단계로 수행된다. 원자로 계통과도 현상 코드인 KTRAN이 본 사고를 빠른 시간에 모사할 수 있도록 개발되었다. DNBR계산을 위해서는 열수력학 코드인 SCAN및 COBRA IV-I가 채택되었으며, 고온점 분석을 위해서는 연료봉 과도 현상 코드인 LTRAN이 쓰였다. 이러한 전산코드 시스템은 과도 현상 해석에 빨리 응답하여야 한다. 왜냐하면 사고가 발생한 후 수 초안에 심각한 상태에 이르기 때문이다. 불행히도 KTRAN코드에 의하여 이러한 목적은 충족되지 않았다. 그러나 다른 계통 해석 코드에 비하여 잔은 계산 시간에도 불구하고 KTRAN에 의한 계산 결과는 FSAR의 결과와 전반적으로 잘 일치함으로써 KTRAN코드가 사고 해석에 유용함이 밝혀졌다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.127-136
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• 2015

일반적으로 XP-SWMM은 맨홀을 하나의 절점으로 간주하여 절점의 형상과 크기에 따른 국부손실의 영향을 고려하지 못하기 때문에 침수면적을 과소 산정한다. 그러므로 과부하 맨홀 내에서의 손실계수를 고려한 해석 방안 및 손실계수의 적용에 따른 침수해석에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유량변화 및 맨홀 형상 변화에 따른 수리실험을 실시하여, 과부하 맨홀(원형, 사각형)에서의 손실계수를 각각 0.61과 0.68로 산정하였다. 또한 XP-SWMM을 이용하여 군자배수분구를 대상으로 산정된 손실계수의 적용 유무에 따른 침수면적의 변화특성을 분석하였다. 분석 결과 손실계수를 적용하면 침수면적이 3.5ha 증가하는 것으로 나타났다. 이는 손실계수 적용에 따라서 맨홀에서의 월류량이 증가하기 때문이다. 대상유역에 손실계수를 적용하였을 경우 실제 침수면적과의 일치율은 약 58%로 나타났으며, 손실계수를 고려하지 않았을 경우의 일치율은 약 40%로 나타났다. 그러므로 과부하 맨홀에서의 손실계수를 고려한 2차원 침수해석의 결과는 도시지역의 침수 위험지역을 정확하게 파악하기 위한 기초적인 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2061-2066
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• 2007

Recently, ultra-lightweight materials with open, periodic cell structures take much attention owing to its potential for multi-functionality such as load bearing, thermal dissipation, and actuation. This paper presents experimental results on the hydraulic and heat transfer characteristics for the Wire-woven Bulk Kagome(WBK) composed of aluminum 1100 wires. The overall pressure drop and heat transfer of the WBK specimen have been experimentally investigated under forced air convection condition. The pressure loss and heat transfer performance of the aluminum WBK are compared with other heat dissipation media. It was shown that heat transfer depended on relative density and surface area density. Comparison with metal foams and other heat dissipation media such as packed beds, lattice frame materials, louvered fins, and other materials suggests that the aluminum WBK competes favorably with the best available heat dissipation media in heat transfer performance.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권3호
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• pp.123-133
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• 2018

The purpose of this paper is to propose an experimental method to evaluate the resistance of abrasion about 24 MPa, 27 MPa, and 30 MPa compressive strength. These strength are used in the design and construction of concrete hydraulic structures in Korea. The mixing ratios of the ready mixed concrete strengths were investigated countrywide and set the representative mixture proportion ratios of the nine mixed types of OPC, FA and BFS. After making and curing the test specimens, the underwater abrasion test was performed. ASTM C 1138 International Standard was used to fabricate the test equipment, and the surface abrasion resistance of the specimen was tested using the test equipment. In the case of OPC, the 30% abrasion resistance improvement effect was observed at 72 hours as the water-binder ratio decreased. That was reason the coated cement bond strength of the specimen was strong. In the case of BFS and FA, it was improved by 9.9% and 3.8%, respectively, at 72 hours as the water-binder ratio decreased. It was due to the characteristics of the latent hydraulic and pozzolanic reactions. Generally, the relative abrasion resistance of concrete can be evaluated at 24 hours. However, in case of low strength (under 24 MPa), the surface mortar layer wears much faster at the first 12 hours, so it can be considered to evaluate the relative abrasion loss rate at this point.

• 한국안전학회지
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• 제33권5호
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• pp.127-133
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• 2018

The Saemangeum master plan includes dredging and waterproofing materials, construction projects that can change the hydraulic characteristics of the Saemangeum and Mangyeong and Dongjin River basins. In this study, the river safety of 2030 when the Saemangeum master plan was completed for 100 year frequency, 500 year frequency and 100 year frequency applied RCP 8.5 scenario was examined using Delft3D. As a result of the analysis, it was confirmed that there was no overflowing point at the 100 year frequency, but the difference between the flood level and the river bank elevation was relatively small at the curved and river joint part. At the 100-year frequency with the 500-year frequency and the RCP 8.5 scenario, the possibility of overflowing at several locations was confirmed. The possibility of river bed loss due to fast velocity appears in the upstream part of Mankyung River and it is necessary to monitor the safety of hydraulic structures continuously. In addition, it is expected that the expansion of the area showing the characteristics of the lake due to dredging will affect the sediment mechanism and water quality, so detailed and diverse studies will be needed.

• Coupled systems mechanics
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• 제7권1호
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• pp.95-109
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• 2018

The relevance of turbulent mixing in estuarine numerical models for stratified two-layer shallow water flows is analysed in this paper. A one-dimensional numerical model was developed for this purpose by extending an immiscible two-layer model with an additional source term, which accounts for turbulent mixing effects, namely the entrainment of fluid from the lower to the upper layer. The entrainment rate is quantified by an empirical equation as a function of the bulk Richardson number. A finite volume method based on an approximated Roe solver was used to solve the governing coupled system of partial differential equations. A comparison of numerical results with and without entrainment is presented to illustrate the influence of entrainment on both the salt-water intrusion length and lower layer dynamics. Furthermore, one example is given to demonstrate how entrainment terms may help to stabilize the numerical scheme and prevent a possible loss of hyperbolicity. Finally, the model with entrainment is validated by comparing the numerical results to field measurements.

• 에너지공학
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• 제12권2호
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• pp.74-83
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• 2003

APR1400과 같은 차세대 원자력발전소에서는 원자로 안전성을 증진시키기 위하여 SDVS와 같은 계통을 도입하고 있다. 완전급수상실사고와 같은 경우는 POSRV가 개방되어 수조내 Sparger를 통하여 증기가 방출·응축되게 된다 증기가 응축함에 있어서 설계에서 고려해야 될 사항은 하중과 수조 혼합이며 증기제트 응축의 물리적 현상 이해를 통하여 적절한 대처를 마련할 수 있다. 수조내 Sparger를 통하여 분사되는 증기 응축에 대하여 하중과 수조 혼합 검토에 도움이 될 수 있도록 증기제트 응축의 물리적 현상 이해에 대한 검토와 평가를 수행하였다.