• Nuclear Engineering and Technology
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• v.44 no.7
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• pp.727-734
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• 2012

A new advanced safety feature of DVI+ (Direct Vessel Injection Plus) for the APR+ (Advanced Power Reactor Plus), to mitigate the ECC (Emergency Core Cooling) bypass fraction and to prevent switching an ECC outlet to a break flow inlet during a DVI line break, is presented for an advanced DVI system. In the current DVI system, the ECC water injected into the downcomer is easily shifted to the broken cold leg by a high steam cross flow which comes from the intact cold legs during the late reflood phase of a LBLOCA (Large Break Loss Of Coolant Accident)For the new DVI+ system, an ECBD (Emergency Core Barrel Duct) is installed on the outside of a core barrel cylinder. The ECBD has a gap (From the core barrel wall to the ECBD inner wall to the radial direction) of 3/25~7/25 of the downcomer annulus gap. The DVI nozzle and the ECBD are only connected by the ECC water jet, which is called a hydrodynamic water bridge, during the ECC injection period. Otherwise these two components are disconnected from each other without any pipes inside the downcomer. The ECBD is an ECC downward isolation flow sub-channel which protects the ECC water from the high speed steam crossflow in the downcomer annulus during a LOCA event. The injected ECC water flows downward into the lower downcomer through the ECBD without a strong entrainment to a steam cross flow. The outer downcomer annulus of the ECBD is the major steam flow zone coming from the intact cold leg during a LBLOCA. During a DVI line break, the separated DVI nozzle and ECBD have the effect of preventing the level of the cooling water from being lowered in the downcomer due to an inlet-outlet reverse phenomenon at the lowest position of the outlet of the ECBD.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.56-65
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• 1991

The LOFT LOCE L2-3 was simulated using the RELAP5/MOD2 Cycle 36.04 code to assess its capability in predicting the thermal-hydraulic phenomena in LBLOCA of a PWR. The reactor vessel was simulated with two core channels and split downcomer modeling for a base case calculation using the frozen code. The result of the base calculation showed that the code predicted the hydraulic behavior, and the blowdown thermal response at high power region of the core reasonably and that the code had deficiencies in the critical How model during subcooled-two-phase transition period, in the CHF correlation at high mass flux and in the blowdown rewet criteria. An overprediction of coolant inventory due to the deficiencies yielded the poor prediction of reflood thermal response. Improvement of the code, RELAP5 / MOD2 Cycle 36.04, based on the sensitivity study increased the accuracy of the prediction of the rewet phenomena.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.21 no.4
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• pp.259-266
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• 1989

An improved version of RELAP5/MOD2 Cycle 36.04 code is assessed for LOFI LBLOCA Test L2-5. Minor modifications to the original version have been done to avoic reflood related errors. Based on the modified version, one base case and two cases for sensitivity study on downcomer and core channel modelling are calculated. The calculation results are compared with the experimental data for primary system pressure, break mass How rate and cladding temperature at hot spot According to the comparison, it is found that the hydraulic system behaviors are well predicted, excessive core cooling exist in blowdown phase for a single core channel and a combined downcomer case, and a better result can be obtained for a two core channel case.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11a
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• pp.321-327
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• 1996

울진 3,4호기 안전주입계통의 용량 변화가 가상적인 대형파단 냉각재상실사고 거동에 미치는 현상을 파악하여 이를 후속호기 계통설계 및 사고해석을 위한 안전주입계통의 최적화에 활용하고자 하였다. 본 논문에서 해석은 USNRC 가 승인한 ABB-CE 평가 모델을 적용하여 수행하였으며, 이의 결과 대형파단 사고시 안전주입탱크 용량을 울진 3,4호기의 60% 까지 줄였을 때에도 경수로용 비상노심냉각계통 허용기준$^{(1)}$ 을 만족하였다. 또한 저압 안전주입계통을 고려하지 않았을 경우, 안전주입탱크 용량을 울진 3,4호기의 60%, 고압 안전주입유량을 울진 3,4호기의 175%로 가정했을 때 경수로용 비상노심냉각계통 허용기준을 만족함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11a
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• pp.357-362
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• 1996

LOFT LBLOCA test, LP-02-6 was analyzed using RELAP5/MOD3.2. It has a distinguished thermal-hydraulic phenomenon of a positive bottom-up core flow in tile blowdown phase. A modified nodalization which is based on that used in LP-LB-1 calculation by Lubbesmeyer was used in the calculation. RELAP5/MOD3.2 predicted overall system hydraulic behavior relatively well. However, the bottom-up quenching in the middle part of the core was not predicted sufficiently. It was demonstrated also that the peak cladding temperature can be predicted well by adjusting a discharge coefficient. But more improvements are needed in order to apply this code to actual plants with less user dependency.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11a
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• pp.276-282
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• 1996

일체형원자로는 노심, 증기발생기, 가압기, 펌프 등 1차측 주기기들을 하나의 압력용기안에 모두 포함하고 있고, 또 1차측 냉각재가 원자로 안에서만 순환하므로 기존의 분리형원자로에 비해 구조특성상 대용량 원자로 냉각재 상실사고(LBLOCA)의 발생 가능성을 원천적으로 제거할 수 있다. 반면 원자로 냉각재의 보충 등을 위한 소형 배관의 파단 가능성은 역시 존재하므로 소용량 원자로 냉각재 상실 사고(SBLOCA)는 여전히 존재한다. 따라서 현재 한국원자력연구소에서 연구 개발중인 중소규모 전력생산 및 열 활용 목적의 일체형 원자로에는, 원자로 압력용기 외부에 별도의 압력용기(안전용기)를 설치하여 SBLOCA시 원자로 압력용기로부터 방출되는 냉각수를 안전 용기내에 보관하도록 함으로써 사고시 외부로의 방사성 물질 유출 가능성을 획기적으로 줄 일수 있는 설계 개념을 도입하고 있다. 본 논문에서는 안전용기의 설계시 효율적인 냉각방식에 대한 열유체 해석적 접근을 시도하였고, 예비개념설계된 일체형 열병합원자로의 설계상의 특징들 및 안전용기 설계시 앞으로의 연구방향 등도 간략히 소개하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.707-712
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• 1998

이종 코드에 의한 CE형 발전소의 대형 냉각재 상실 사고 해석이 수행되었다. 이 연구는 상대적으로 최근에 개발된 웨스팅하우스 대형 냉각재 상실 사고 해석 코드를 사용하여 영광 3&4호기의 대형 냉각재 상실 사고를 계산해 봄으로써 CE 대형 냉각재 상실 사고 해석 코드의 개선 방향을 고찰하는 것을 목적으로 하였다. 계산은 가장 제한적인 대형 냉각재 상실 사고의 Blowdown 및 Refill 기간 동안 수행하였다. 이 기간 동안의 RCS내 열수력적 거동 및 연료봉 온도 변화는 CE 대형 냉각재 상실 사고 해석 코드를 사용하여 계산한 경우와 크게 다르지 않음을 확인하였다. 따라서 향후 CE 대형 냉각재 상실 사고 해석 코드의 성능 개설은 Reflood 해석용 코드의 개선 및 개발을 중심으로 이루어져야 한다는 결론을 얻었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.10a
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• pp.663-668
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• 1997

한국형 차세대 원자로(KNGR)는 안전주입계통에 Advanced Design features를 채택하고 있는데, 그 중의 하나가 안전주입의 주입구를 Downcomer Annulus의 상부에 위치시킨 Direct Vessel Injection(DVI)으로서 영광 및 울진 3&4호기의 Cold Leg Injection(CLI)과는 다른 설계 개념이다. 본 논문에서는 DVI가 채택된 KNGR에 대하여 기존의 C-E형 발전소 해석에 적용한 C-E Evaluation Model(EM)을 사용하여 대형파단 냉각재상실사고를 해석해 보고자 하였다. 먼저 DVI의 Modeling은 KNOGR의 참조 발전소라 할 수 있는 System80+에서 Modeling한 것과 같이 CLI 해석에 사용한 Nodalization Scheme 중 Cold Leg Node에 연결된 SIT 만을 Downcomer Annulus Node에 연결하는 방법을 사용하여 DVI 해석을 수행하였다. 아울러 기존의 안전주입 형태인 CLI에 대한 해석을 KNGR에 대해 병행하여 수행함으로써 DVI와 CLI의 ECCS performance를 비교하고 CLI 대비 DVI의 특성을 알아보았다. 또한 DVI의 해석에 있어서 SIT와 Cold Leg이 함께 연결되는 Downcomer Annulus Node를 상하 2개로 분리하여 SIT와 Cold Leg 각각에 연결시킴으로써 DVI 주입구의 위치에 대한 보다 정확한 Modeling을 시도하였다. 그 결과 DVI 주입구의 높이를 고려한 경우가 DVI의 일반적 물리 현상에 근접하게 계산되는 것으로 판단되나 현재로서는 특별한 검증 수단이 없으므로 향후 Licensing 해석 수행에 앞서 방법론을 포함한 이에 대한 보다 심도 있는 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.41 no.6
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• pp.775-784
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• 2009

This paper summarizes the tests performed in the ATLAS facility during its first two years of operation (2007${\sim}$2008). Two categories of tests have been performed successfully: (a) the reflood phase of the large-break loss-of-coolant accidents in a cold leg, and (b) the breaks in one of four direct vessel injection lines. Those tests contributed to understanding the unique thermal-hydraulic behavior, resolving the safety-related concerns and providing an evaluation of the safety analysis codes and methodology for the advanced pressurized water reactor, APR1400. Several important and interesting phenomena have been observed during the tests. In most cases, the ATLAS shows reasonable accident characteristics and conservative results compared with those predicted by one-dimensional safety analysis codes. A wide variety of small-break LOCA tests will be performed in 2009.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.55 no.2
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• pp.623-639
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• 2023

The specific configuration of the safety systems in VVER-1000/V320 reactors allows a comprehensive study of the Loss of Coolant Accident (LOCA). In the present paper, a verification of the success criteria of the event trees headers for the medium and large break LOCA sequences is conducted. A detailed TRACEV5P5 thermal-hydraulic model of the reactor has been developed, including all safety systems. When analyzing the results of all sequences, some conservatism is observed in certain specific configurations as the success criterion of some headers is not consistent with the classic PSA level 1. Therefore, new proposals for the LOCA event trees are performed based on a reconfiguration of LOCA break ranges and the use of the expanded event trees approach.