• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권3호
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• pp.144-150
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• 2009

This study examines how much the radiation dose rate around it varies if a crack occurs on the spent nuclear fuel rod. The spent nuclear fuel rod to be examined is that of Kori unit 3&4. The source terms are evaluated using the ORIGEN-ARP that is part of the version 5.1 of the SCALE package. The radiation dose rate is assessed using the TORT. To check if the structure of a fuel rod is appropriately modeled in the TORT calculation, the calculation results by the TORT are compared with those by the ANISN for the same case. From the code simulation, it is known that if a crack occurs on the spent nuclear fuel rod, the neutron dose rate varies depending on what material is the crack filled with, but the gamma dose rate varies irrespective of type of the material that the crack is filled with.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권6호
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• pp.343-349
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• 2014

Currently, in order to resist the scratching of the fuel rod surface while fabricating the fuel assembly of the light-water nuclear reactor, we use a solution of nitrocellulose, an explosive material, as a dry lubricant along with its solvent. However, the demand for developing safe and harmless aqueous alternative materials for environment-conservation and field-worker safety has increased. In this study, we demonstrate the preparation of a novel aqueous resin composite using a formulation of aqueous polymeric resin, alcoholic solvent, and water. Subsequently, we characterize this composite on the basis of hardness, adhesive property, and water solubility using plates similar to the fuel rod material. The insertion test of a fuel rod coated with the YS-3 composite shows load values of $18.8-20.5kg/cm^2$, which is comparable with $18.8-20.5kg/cm^2$ of the nitrocellulose coating agent. In addition, the depth and width of longitudinal scratches caused by the YS-3 composite test are 50% higher than those of the standard. We can develop a harmless and safe aqueous dry lubricant to replace the existing NC products through field testing of 264 pieces of fuel rods, after producing 350 kg of the YS-3 prototype. The scratch test for the rod surface showed that weight of chip of YS-3 prototype was smaller than that of NC before and after solvent treatment, indicating the properties of YS-3 prototype was comparable to the counterpart.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권2호
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• pp.313-317
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• 2018

Licenses for the storage of spent nuclear fuel (SNF) and vitrified highly active waste in casks under dry conditions are limited to 40 years and have to be renewed for prolonged storage periods. If such a license renewal has to be expected since as in accordance with the new site selection procedure a final repository for spent fuel in Germany will not be available before the year 2050. For transport and possible unloading and loading in new casks for final storage, the integrity and the maintenance of the geometry of the cask's inventory is essential because the SNF rod cladding and the cladding of the vitrified highly active waste are stipulated as a barrier in the storage concept. For SNF, the cladding integrity is ensured currently by limiting the hoop stress and hoop strain as well as the maximum temperature to certain values for a 40-year storage period. For a prolonged storage period, other cladding degradation mechanisms such as inner and outer oxide layer formation, hydrogen pick up, irradiation damages in cladding material crystal structure, helium production from alpha decay, and long-term fission gas release may become leading effects driving degradation mechanisms that have to be discussed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권9호
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• pp.1181-1190
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• 2009

Knowing more about the Local Power Density (LPD) at the hottest part of a nuclear reactor core can provide more important information than knowledge of the LPD at any other position. The LPD at the hottest part needs to be estimated accurately in order to prevent the fuel rod from melting in a nuclear reactor. Support Vector Machines (SVMs) have successfully been applied in classification and regression problems. Therefore, in this paper, the power peaking factor, which is defined as the highest LPD to the average power density in a reactor core, was estimated by SVMs which use numerous measured signals of the reactor coolant system. The SVM models were developed by using a training data set and validated by an independent test data set. The SVM models' uncertainty was analyzed by using 100 sampled training data sets and verification data sets. The prediction intervals were very small, which means that the predicted values were very accurate. The predicted values were then applied to the first fuel cycle of the Yonggwang Nuclear Power Plant Unit 3. The root mean squared error was approximately 0.15%, which is accurate enough for use in LPD monitoring and for core protection that uses LPD estimation.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제22권1호
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• pp.45-57
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• 1990

아날로그와 디지탈 보호계통의 정상상태 여유도를 비교하였다. 비교된 예는 웨스팅하우스사의 OP Delta T 및 OT Delta T 계통과 CE사의 CPCS 계통이다. 안전해석 방법의 차이에 의한 여유도 영향을 제거하기 위해 Dynamic Offset은 고려하지 않았다. 핵연료봉 중심선의 용융을 방지하는데 있어서 디지탈 보호계통이 아날로그 보호계통보다 약 30% 출력 정도의 운전 여유도를 더 가졌다. DNB를 방지하는데 있어서는 주기말에서는 양 보호계통이 비슷한 여유를 가졌으나 주기초에서는 디지탈 보호계통이 약 10%의 더 많은 운전여유를 가지는 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제16권2호
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• pp.106-115
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• 1984

원자로 안전한계 설정의 근본목적은 핵연료 및 원자료 계통의 건전성을 보장할 수 있도록 원자로 운전조건을 제한하자는 데 있다. 원자로 보호계통은 원자로 운전변수들이 트립설정치에 도달하게 되면 원자로를 긴급정지시켜 운전조건이 안전한계를 초과하지 못하도록 한다. 따라서 이들 트립설정치의 생산을 위해서는 계산과 측정오차를 충분히 고려해 주어야 한다. 본 기술보고서에서는 웨스팅하우스 원자로 보호계통 트립설정치의 생산에 따른 기본원리와 노심 안전한계의 개발방법 및 트립설정치의 생산절차를 검토하였다. 웨스팅하우스 보호계통 트립설정치의 생산원리는 노심의 안전한계를 계산하고 측정 및 계산에 따른 불확실성을 충분히 고려하여 보수적인 트립설정치를 생산함으로써 핵연료의 용융과 DNB가 발생하지 않도록 하자는 데 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제18권2호
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• pp.47-59
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• 1993

본 연구에서는 사용후핵 연료를 안전하게 수송할 수 있는 수송용기의 여러 가지 설계 항목중에 수송용기 내부에 장전한 핵연료에 의한 핵임계반응을 방지하기 위한 핵임계해석을 수행하였다. 핵임계 해석에 사용한 HANSEN-ROACH-KENO-Va 전산시스템에 대한 검증계산을 수행하였고 수송용기의 핵임계측면에서의 안전성을 확보하기 위해 가능한 보수적인 가정을 하여 어떠한 경우에도 수송용기에 장전된 핵연료가 임계상태에 도달하지 않도록 수송용기 내부의 구조 및 적절한 핵임계 방지제를 선택하였고 정상수송 및 가상사고 조건 등에 대한 해석을 수행하였다. 그 결과 KSC-7 수송용기 의 설계조건을 만족하고 핵임계측면에서의 안전성을 보장할 수 있는 재료 및 구조에 대한 결론을 해석적으로 도출하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권12호
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• pp.815-824
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• 2016

가압경수로에 장전되는 핵연료집합체는 연료 봉 다발과 지지격자 및 상하단 고정체로 구성되어 있다. 고온 고압의 냉각수는 원자로 하부로 유입되어 연료 봉 사이로 형성된 부수로를 따라 노심 상부로 흐른다. 경수로핵연료의 주요 열수력 성능인자는 정상운전시 압력강하 및 임계열속이며 사고시에는 급랭 시간이다. 한국원자력연구원에서는 경수로핵연료의 성능을 향상시키고 국산화를 위해 고성능 경수로핵연료, 이중냉각 핵연료 및 사고저항성 핵연료를 개발하였다. 경수로핵연료의 열수력 핵심기술을 개발하기 위해 압력강하 실험, 난류 유동혼합/열전달 실험, 임계열속 및 급랭 시험을 수행하였으며 전산유체역학 방법도 활용하였다. 더불어 사용후핵연료의 임시저장을 위한 건식저장 용기의 열유동에 대한 전산유체해석을 수행하였다. 한편, 경수로핵연료의 열수력 기반기술을 개발하고 실용화를 위해 대학 및 산업체와 협력연구도 진행하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제14권2호
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• pp.30-36
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• 1989

고리 1호기의 사용후 핵연료에 함유된 핵종중 핵임계도에 미치는 영향이 큰 22개 핵종에 대한 핵단면적 자료를 XLACS-II에 의해서 ENDF/B-IV로 부터 취해서 FISSLIB(51군 핵단면적 자료)를 만들었다. 그리고 AMPX 조직에 의해서 DLC-43/CSRL 자료로 부터 생산된 51군 핵단면적 자료와 함께 사용할 수 있도록 하였다. 한편 BNL-325와 FISSLIB을 비교하여 후자의 유용성을 확인하였다. 그리고 FISSLIB에 수록된 핵분열 생성물 핵종에 대한 핵군단면적을 기본 입력자료로 하여 무한 배열된 고리 1호기 사용후 핵연료봉에 대한 핵임계도 계산을 수행하였다. 그 결과 냉각기간에 따라 핵분열 생성물 핵종을 고려할 때의 핵임계도는 그것을 무시할 때보다 9-14%의 감소효과를 나타냈다.