• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.458-463
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• 1998

고준위방사성페기물의 기준 처분시스템 (Reference Geological Disposal System)의 개념설정을 위하여 현재 국내 원전에서 발생되고 있거나 향후 2010까지 건설될 원전으로부터 발생될 모든 사용 후 핵연료연료의 특성(크기, 무게, 초기농축도, 연소도, 냉각기간 등)을 대표할 수 있는 기준 사용 후 핵연료를 선정하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권1호
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• pp.105-111
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• 1995

현재 10년분의 사용후 핵연료를 저장할 수 있도록 설계된 영광 3, 4호기 사용후 핵연료 저장시설을 구조변경이나 reracking없이 핵연료 저장밀도를 변경함으로써 그 저장용량을 약 3년 정도 늘릴 수 있음을 보였다. 영광 3, 4호기 사용 후 핵연료 저장시설의 경우 열수력해석, 구조해석, 방사선해석은 이미 100% 저장밀도를 가정하여 설계가 되어 있으므로 여기에서는 임계안전 측면에서 100% 저장밀도가 가능한가를 분석하였다. 사용후 핵연료 저장시설중 일정 기준 이상으로 연소된 사용후 핵연료만을 저장할 수 있게 설계된 영역 2의 핵연료 저장밀도는 현재 75% 인데, 이 영역의 저장밀도를 중성자 흡수체를 쓰지 않고도 100%로 높일 수 있는가를 알아보기 위해 먼저 영역 2에 100%의 저장밀도로 저장할 때 임계안전을 만족하는 사용후 핵연료의 최소연소도를 핵연료의 초기농축도에 따라서 계산하였다. 이렇게 계산된 저장 가능 최소연소도를 노심에서 연소된 후 방출되는 핵연료의 예상연소도와 비교하여 노심에서 연소된 후 정상적으로 방출되는 사용후 핵연료는 영역 2에 100%의 저장밀도로 안전하게 저장될 수 있음을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제13권3호
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• pp.201-209
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• 2015

우리나라에서는 현재 23기의 원자력발전소를 운영 중에 있으며, 이들 원자력발전소로부터 발생하는 사용후핵연료를 처분대상으로 기준 심지층 처분시스템을 개발한 바 있다. 현재 이 기준 심지층 처분시스템은 초기농축도 4.5wt%, 방출연소도 55 GWd/MtU의 40 년 냉각된 사용후핵연료를 기준으로 하고 있다. 본 논문에서는 처분효율 및 경제성 향상 방안의 일환으로서 사용후핵연료의 종류 및 연소도 특성 등 발생특성을 검토하였다. 그리고 기준 사용후핵연료에 비하여 길이가 짧고 연소도가 비교적 낮은 사용후핵연료에 대한 처분용기 개념을 도출하고 열해석을 수행하여 처분시스템 개념을 제시하였다. 또한, 이 처분시스템 개념과 기준 사용후핵연료 처분시스템 개념을 처분밀도, 처분면적 등의 처분효율 및 구리와 벤토나이트 소요량 등 경제성 관점에서 비교 분석한 결과 약 20% 이상 향상을 보이는 것을 확인하였다. 본 분석결과는 사용후핵연료 관리정책 수립 및 실제 처분시스템 설계에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.247-252
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• 1996

사용후핵연료 건식 중간저장시설은 설계수명기간 동안 방사능 차폐, 냉각, 보호 등과 같은 주요 기능이 확실히 보장되도록 설계 및 유지·관리되어야 한다. 이러한 주요 기능은 여러가지 설계하중 하에서 구조물의 거동을 정확히 파악한 결과를 설계에 반영함으로써 보장된다. 본 연구에서는 구조물의 건전성을 보장할 수 있는 기능적 측면과 구조적 측면에서 고려되어야 할 항목 및 내용을 국외에서 적용되고 있는 기술기준을 토대로 하고 풍하중, 홍수방호, 내진설계, 열하중해석, 철근콘크리트 및 강구조물, 기초지반과 같은 세부항목에 대한 해석 및 설계의 연구결과를 추가하여 국내 원자력법령과 시행령에 부합되는 사용후핵연료 건식중간저장시설의 구조 및 설비기준을 개발하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.261-267
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• 2004

처분시스템 설계 시 기초 자료로 사용되는 국내 사용후핵연료의 발생량, 특징 및 연소이력 등의 현재 및 향후 현황을 파악하였다. 2055년까지 PWR 및 CANDU 사용후핵연료 발생량은 각각 20,500 및 14,800MTU로 나타났다.$17{\times}17$ 핵연료 집합체의 사용후핵연료 발생량비율은 2003년 기준으로 전체대비 60%를 점유하는 것으로 나타났으며, 2012년 이후부터는 .$16{\times}16$ KSFA 사용후핵연료 발생량이 .$17{\times}17$ 핵연료를 능가하기 시작하여 최종시점인 2055년에는 70% 정도를 점유할 것으로 보인다. 사용후핵연료의 평균 연소도는 90년대 후반에는 36GWD/MUT 정도, 2000년대 초반에는 40GWD/MTU를 나타냈으며, 2000년대 중ㆍ후반부터는 45GWD/MTU를 초과할 것으로 보인다. 따라서, 현재는 1997년에 선정한 제원을 기준 핵연료 제원으로 사용하되, 2010년을 기점으로 기준핵연료를 .$16{\times}16$ KSFA 4.5w/o, 55GWD/MTU로 반영하는 것이 타당해 보인다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.256-261
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• 1997

국내 원전의 사용후핵연료를 경제적으로 수송할 수 있는 대형 수송용기의 국내개발을 위하여 10년의 냉각기간을 갖는 28다발의 PWR 사용후핵연료를 수송할 수 있도록 기본 설계기준을 설정하였다. 이 대형 수송용기에 대하여 개념설계로부터 결정된 차폐두께와 칫수를 기준으로 기본구조를 결정하고 정상수송조건 및 가상사고 조건에 대한 구조해석을 수행하였다. 대형 수송용기는 내부에 많은 양의 PWR 사용후핵연료를 담고 있으므로 이들 핵연료의 중량은 구조설계에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구의 목적은 28다발의 PWR 핵연료를 담은 대형 수송용기가 9m 높이에서 자유낙하하여 충돌사고를 일으켰을 때의 안전성을 파악하기 위한 것이다. 수송용기가 충돌시 충격면에 발생하는 충격력으로 인한 충격완충체의 변형과 충격흡수, 수송용기에 발생하는 응력, 가속도, 충돌력 등의 동적거동을 파악하여 안전성을 입증하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.497-500
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• 1996

한국원자력연구소 부설원자력환경관리센터에서는 사용후핵연료 소외 중간저장 종합관리시설 관련 부지선정, 설계, 건설, 운영, 환경감시 및 폐쇄 제 단계 인허가에 필요한 기술기준들을 1989년부터 1997년까지 개발해 오고 있다. 본 논문에서는 현재까지 이들 기술기준들의 개발현황과 향후 개선점들을 종합적으로 조명하여 보았다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.415-419
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• 1996

한국원자력연구소 부설원자력환경관리센터에서는 사용후핵연료 소외 중간저장 종합관리시설 관련 부지선정, 설계, 건설, 운영, 환경감시 및 폐쇄 제 단계 인허가에 필요한 기술기준들을 1989년부터 1997년까지 개발해 오고 있다. 본 논문에서는 현재까지 이들 기술기준들의 개발현황과 향후 개선점들을 종합적으로 조명하여 보았다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.811-814
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• 2014

일본 후쿠시마 제일 원자력발전소의 대지진/쓰나미에 이은 원자로 건물 수소폭발 사고의 수습 과정에서 사용후 핵연료 저장조에 보관되어 있는 핵연료의 안전문제가 대두되었다. 사용후 핵연료의 잔열 성분을 냉각시키고, 그리고 사용후 핵연료가 방출하는 고선량 방사선을 차폐시키기 위해서 일정 깊이 이상의 수조에 사용후 핵연료를 저장한다. 사용후 핵연료 저장조에 냉각수 공급이 중단되면, 사용후 핵연료의 고유 잔열에 의해 수조의 물이 증발하여 수위가 감소하게 된다. 계속해서 냉각수 공급이 되지 않으면, 사용후 핵연료의 잔열은 증가하게 되고, 수조의 물은 비등하여 증발은 가속화 된다. 사용후 핵연료 저장조의 수위가 고갈되면 고선량의 감마선이 방출된다. 수조의 수위가 정상적일 경우 사용후 핵연료 저장조의 공기중 감마선 선량율은 0.15mSv/h 이다. 수조의 수위가 사용후 핵연료 상부 꼭대기를 기준으로 2m, 1m, 및 0m (핵연료 노출) 로 감소하게 되면, 사용후 핵연료 저장조의 공기중 감마선 선량율은 500mSv/h, 50Sv/h, 및 5kSv/h 로, 급격히 증가한다. 본 논문에서는 사용후 핵연료 저장조 감시카메라의 관측 성능을 평가하기 위해, 고성능 칼라 CCD 카메라에 대해서 1 kGy/h 의 고선량율로 감마선 조사실험을 수행하였다. 이에 대한 실험결과를 기술한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.201-206
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• 1996

건식가공(Dry Process)이 사용전,후 DUPIC 핵연료의 붕괴열(Decay Heat), Hazard Index, 조사선량률(Dose Rate) 등에 미치는 영향을 계산하고, 그 원인을 분석하였다. DUPIC 사용방안으로 표준 연소도(35,000 MWD/MTU)의 경우와 장주기 연소도(50,000 MWD/MTU)의 경우를 고려하여 계산하였으며, DUPIC핵연료는 20년 냉각후 가공하는 것을 기준으로 하였다. 또한 DUPIC핵연료 장전시 고려할 수 있도록 사용전 DUPIC 핵연료에 대한 계산을 핵연료 집합체(Bundle) 단위로 하였다. 조사선량과 붕괴열은 건식가공에 상당히 민감한 반응을 보였고 이는 주로 Cs의 제기에 의한 것이다.