A Comparative Study on the 1-D and 3-D Load Follow Analysis Methods of Light Water Reactor

경수로의 부하추종 운전에 대한 1차원 및 3차원 해석방법의 비교 연구

This work concerns with a comparison of the 1-dimensional (or 1-D) load follow analysis method with reference to the detailed 3-dimensional (or 3-D) computations. For this purpose a 1-D two-group finite difference code, HLOFO, and a 3-D coarse-mesh code based on the modified Borresen's method, CMSNAC, are developed. The CMSNAC code is used to obtain the 3-D power peaks and reactivity parameters in response to power swing from 100 to 50 and back to 100% in the 12-3-6-3 load cycle for the BOL of the KORI Unit 1 PWR core. The 3-D result is then compared with the 1-D HLOFO computations, the cross section and buckling inputs of which are obtained by combining the flux-volume weighting scheme with the approximate flux from the auxiliary 3-D computations. It is shown that the 1-D computation has a limited accuracy, yet it is confirmed that it can describe the core axial average behavior which is fairly consistent with the detailed 3-D computation.

본 논문은 부하추종운전노심의 1차원 해석방법과 3차원 해석방법을 비교하기 위한 것이다. 이 목적으로 본 논문에서는 유한차분법에 의거한 1차원 HLOFO 코드와 수정형 Borresen 소격모형에 의한 3차원 CMSNAC 코드를 개발했다. CMSNAC 코드는 100-50-100% 출력변화를 수반하는 12-3-6-3 부하추종운전에 대한 고리 1호기 노심의 3차원 출려분포와 반응도 변수를 계산하는데 이용했다. 3차원 계산결과는 중성자속.체적 가증법으로 구한 단면적 및 버클링 입력에 의거한 1차원적 HLOFO 계산결과와 비교되었으며, 이 비교로부터 1차원 HLOFO 계산이 정착도 면에서 다소 뒤떨어지지만 3차원 계산에 가까운 결과를 얻을 수 있다는 것을 보였다.