• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.170-179
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• 2017

본 논문은 소듐냉각고속로 원형로 소듐-물 반응 압력완화계통의 급수배출부와 수소방출부의 설계요건 도출을 목적으로 한다. 증기발생기 전열관 누설에 의한 소듐-물 반응 발생 시, 증기발생기 내의 급수 증기를 신속하게 배출하는 조건을 도출하기 위해 급수덤프탱크 가스방출배관의 단면적과 증기발생기 급수배출배관의 수직길이를 변화시켜 연구를 수행하였다. 정상운전과 재장전운전에 대해 각각 계산을 수행하여 급수덤프탱크 가스방출배관의 단면적과 증기발생기 급수배출배관의 수직길이를 결정하였다. 정상운전 조건에서 소듐-물 반응 발생 시, 생성물인 수소에 의해 형성되는 과압이 소듐덤프탱크의 설계압력을 만족시킬 수 있도록 하는 가스방출배관의 직경을 도출하였고, 이 때 대기로 방출되는 수소의 유량과 농도를 계산하였다. 본 논문의 계산결과는 향후 소듐냉각고속로 원형로의 소듐-물 반응 압력완화계통의 설계요건으로 활용될 예정이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.48-53
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• 1998

원자력 발전소 배관계통에 파단전 누설 (LBB) 설계개념의 적용을 위해서는 원자로 가동온도에서의 재료의 파괴저항성 평가가 필수적이다. 본 연구에서는 국내 원자로의 1차 냉각계통배관의 엘보우 소재로 사용되는 SA516-Gr.70 강의 파괴저항성에 미치는 DSA (Dynamic Strain Aging, 동적변형시효) 영향을 고찰하였다. 파괴저항성 평가를 위해 원자로 가동온도를 포함한 상온~50$0^{\circ}C$ 온도영역에서 준정적 하중에서부터 지진 하중 정도의 동적 하중까지 하중속도를 달리하여 직류전위차법 (DCPD) 이용하여 J-R 시험을 행하였다. J-R 시험결과, SA516-Gr.70 강은 특정한 온도와 하중속도의 조합에서 파괴저항성이 크게 떨어지는 양상을 보였으며, 낮은 파괴저항성을 나타내는 온도는 하중속도가 증가함에 따라 높은 온도쪽으로 이동하는 전형적인 DSA 감수성을 보였다. 인장시험을 통해서도 큰 폭의 serration 이 관찰되었으며 SA516-Gr.70 강에서 파괴저항성의 변화와 DSA 현상과의 연관성을 고찰하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권2호
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• pp.312-323
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• 1994

1986년 12월 미국의 Surry Unit 2 발전소에서 발생한 급수배관의 대형 파손사고가 침식-부식(erosion-corrosion) 현상에 의해 일어난 것으로 밝혀진 이후, 조사 결과 2차계통에 광범위하게 사용되는 탄소강, 저합금강 재질에서 이와 유사한 손상사례가 많이 나타나는 것으로 밝혀졌다. 이러한 침식-부식 손상은 물-증기로 이루어진 계의 단상(water) 또는 2상(water-wet steam) 조건에서 발생된다. 국내의 원자력 발전소 2차계통에서도 이러한 침식-부식 손상이 나타나고 있으며, 현재 손상원인 해석과 이에 대한 대책 수립이 시급히 요청되고 있다. 본 기고문은 국내 원전의 침식-부식 손상조사와 이의 대책수립을 위한 연구에 활용될 수 있는 침식-부식 손상의 개념, 현상학적 양상, 주요인자의 영향 및 해외 원전의 손상경험 사례 등을 종합하여 정리한 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제24권3호
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• pp.311-318
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• 1992

원자력 발전소에서 Mid-loop 운전시 배관내에서 발생하는 자유수면 와동으로 인해 잔열 제거계통 배관내 공기가 흡입될 가능성이 있으며 이로 인한 계통상실 방지를 위하여 수위와 흡입유량과의 관계를 실험을 통해서 H/d, 프라우드수, 레이놀즈 수 등과 같은 무차원 수로 구하였다. 실험결과 레이놀즈수는 크게 영향을 미치지 않았으며 주로 프라우드수가 자유수면 와동을 지배하는 것으로 판명되었다. 한편 운전시 펌프나 밸브의 개폐로 인한 수면의 섭동이 와동에 많은 영향을 미치는 것이 밝혀졌다. 원자력 발전소의 안전과 관련하여 배관내에서 와동으로 인한 공기흡입 방지책으로 Reducer형의 흡입구 개선방안을 제시하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권2호
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• pp.269-279
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• 1995

가압경수로에서 증기발생기와 같은 주기기를 원자로 내부에 위치하도록 설계한 원자로를 일체형 원자로라고 분류하며, 기존 상용원자로와 같이 모든 주기기가 별도의 압력용기로 설계되어 배관계통에 의해 원자로 외부에 순환회로를 갖는 형태의 원자로를 분리형원자로라고 한다. 최근에 개발되고 있는 한 부류의 신형원자로에서는 원자로 및 계통의 단순성 추구와 계통의 높은 신뢰성으로 안전성 향상을 위해 동력원 사용 등의 능동적 안전개념 보다는 자연현상을 이용하는 피동안전개념이 널리 도입되고 있다. 본보고서에서는 이러한 신형원자로의 노형으로서 일체형원자로의 특성을 전통적인 분리형원자로와 비교, 분석, 평가하였다. 일체형원자로의 가장 큰 장점은 모든 주기기가 단일 압력용기 내에 위치하므로 일차계통이 매우 단순하고 대구경 배관이 없기때문에 대형 냉각재 상실사고가 근본적으로 방지되어 안전계통이 매우 단순하다는 것이다. 이 외에도 일체형원자로는 대단히 많은 일차냉각재 용량, 매우 큰 가압기 용량및 긴 운전원 조치시간등의 설계특성을 보유하고 있어 안전성이 탁월하다는 장점을 지니고 있다. 그러나, 일체형원자로는 모든 주기기가 단일 압력용기 내에 설치되므로 대형 원자로 용기가 요구되며, 원자로 압력용기의 제작성 및 운송 능력이 원자로의 용량을 제한하는 주된 요인이 된다. 일체형원자로의 활용으로 열병합 발전, 지역난방 및 선박용 원자로등의 중소형 원자로에 매우 적합하다고 판단되며, 뛰어난 안전성으로 인하여 사회적 수용성 이 강조되는 상용발전로로서도 적합한 노형이 될 수 있을 것으로 분석되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권3호
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• pp.353-360
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• 1993

원자력 발전소에서는 고에너지배관이 파단되는 가상 배관 휩 현상으로부터 구조물을 보호하기 위하여 많은 종류의 배관 휩 구속장치(Pipe Whip Restraint, PWR)가 설치되어 있다. 이 배관 휩 구속장치를 보다 합당하게 설계하거나 배관 휩 구속장치의 설계타당성을 평가하기 위하여 배관 휩 현상을 자세히 관찰하는 것이 필요하다. 이와 같은 이유로 배관 휩 현상을 해석하는 방법 개발자 개발된 방법의 타당성을 입증하기 위한 다양한 연구 프로그램이 여러나라에서 수행되어 왔다. 본 연구에서는 배관 휩 구속장치에 가해지는 충격하중을 계산하기 위해 범용 유한요소 전산 프로그램인 ANSYS내의 여러 형태의 유한요소들을 이용하여 가상 배관 휩 현상을 모의했으며 계산 결과는 U자형 배관 휩 구속장치를 갖는 배관계통의 배관 휩 모의시험으로부터 구해진 대상 실험 결과와 비교, 검토되었다. 배관 휩 구속장치와 배관 사이의 갭요소나 스프링요소를 갖는 계산모델의 일부는 해당 실험결과와 비교해 볼 때 배관 휩 구속장치에 걸리는 인장력을 사고기간 동안에 잘 모의함을 보여서 배관 휩 구속장치의 설계타당성을 평가하는데 유용 할 것으로 판단된다.

• 기계저널
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• 제18권2호
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• pp.122-127
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• 1978

본 규정은 대한 기계학회가 공업진흥청의 의뢰를 받아 1977년도에 작성한 "압력배관 기술기준(I)" 의 부속서중의 하나로서 본 규정에서 기술수준이라고 하는것은 압력배관 기술기준(I)을 지칭하는 것이다. 분량관계로 본회에는 그의 일부로서 적용범위 및 정의와 하중에 관한 부분을 실었다. 압력배관 기술기준은 동력배관계통의 설계, 제작, 재료, 설치 및 시험에 대한 규정을 포함하고 있 다. 오랜경험에서 이들 규정은 안전밸브설비에 대해서도 합리적으로 적용할 수 있음을 보여 주었 다. 그러나 안전밸브설비의 설계가 압력배관 기술기준의 규칙을 충분하게 적용할 수 없는 경우도 있을 수 있다. 따라서 본 부록은 안전밸브설비에 기술기준의 규정을 적용하는 방법을 명백히 하 고, 또 예를 들기 위하여 준비되었으며, 설계자에서 설계지침과 별도의 설계방법을 제공한다. 다 만, 본 부록은 강제성의 규정은 아니다.의 규정은 아니다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.227-232
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• 1998

하나로 1차 배관에서 중성자를 측정하고 발생 원인을 분석하였으며, 이를 통하여 중성자 계측 계통을 이용하여 핵연료 파손을 감시할 수 있는 가능성을 검토하였다. 중성자 측정에는 BF$_3$비례 계수관을 이용하였고, 1차 배관의 주 방사선원인 N-16에 의한 감마선 펄스의 영향은 무시 할 정도로 작았다. 중성자의 발생 원인을 규명하기 위해 원자로 정지 전후에 중성자 계수율의 변화를 측정하였다. 편자로의 정상 운전시 1차 배관에서 발생되는 중성자는 물속의 중수소가 고에너지 감마선을 흡수하여 방출하는 광중성자와 핵연료의 표면 오염에 의해 발생된 지발 중성자라고 가정하여 원자로 정지 전후의 발생량 변화를 계산하였다. 계산 결과와 측정값을 비교하여 1차 배관 주변에서 측정된 중성자 가운데 지발 중성자가 약 70 %, N-16에 의한 광중성자가 약 30%임을 확인하였다. 핵연료의 표면 오염 정도로 발생하는 지발 중성자도 민감하게 측정되므로, 이러한 지발 중성자 계측법이 핵연료의 손상 여부를 알아낼 수 있는 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.717-722
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• 1996

원자력 발전소 2차측 배관에서 가장 심각한 문제로 대두되고 있는 침식부식 현상을 예측/감시하는 시스템을 개발하여 특정 원전 2차 계통의 전 부분을 망라하여 실제 평가를 수행하였으며, 이를 현장에서 초음파검사로 측정한 결과와 비교하였다. 본 시스템으로 평가한 침식부식률을 실제 측정으로 산출한 침식부식률과 비교해 본 결과, 오차 100% 이내에 포함되는 부위가 92%에 달하는 것으로 확인되었다. 본 시스템은 침식부식 이론 및 관련 변수들로부터 단상 및 2상유체 배관의 침식부식률과 ASME 코드 및 BS 코드의 허용기준에 따른 잔여수명을 예측할 수 있으며, 침식부식으로 인한 배관의 두께가 최소허용치 이하로 떨어질 경우에는 국부 배관감육평가를 수행 할 수 있는 시스템의 형태로 개발하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권1호
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• pp.54-59
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• 2011

일반적으로 유동헌팅현상은 대부분의 오리피스 유량계에서 관찰되나 유동헌팅의 크기는 각 계량 시스템에 따라 다르다. 이에, 실제 배관계통에서 배관경과 유동의 불안정성, 유동헌팅율간의 영향을 조사하고자 유량계 관경과 유량계 전후단 배관의 직경을 변경하면서 이에 따른 유동의 특성 변화와 헌팅율과의 관계에 대하여 1차원 배관망해석 모델을 구축하고 해석을 수행하였다. 결과적으로, 유량계 배관경과 전후단 배관경의 변화에 따른 차압변화량과 유동헌팅율의 영향을 분석하고 그 상관관계를 규명하였다.