• Title/Summary/Keyword: 붕괴열

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Natural Convection Heat Transfer in a Hemispherical Pool with Volumetric Heat Sources (체적 열원이 내재된 반구에서의 자연대류 열전달)

  • Park, Hae-Kyun;Chung, Bum-Jin
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.24 no.3
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    • pp.135-141
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    • 2015
  • The core melts stratifies into lower mixture layer and upper metal layer by density in a severe accident condition. The decay heat generated from the mixture layer threatens the integrity of the reactor vessel. This study simulated the natural convection heat transfer of the mixture layer with volumetric heat source using the mass transfer system. $H_2SO_4-CuSO_4$ electroplating system was used as the mass transfer system. With the modified Rayleigh number of $3{\times}10^{14}$, the Nusselt number showed minimum at the bottom and increased along curvature to the top of the experimental apparatus.

Design of the Heat Exchanger in Pool Water Management System of a Research Reactor and Estimation of the Pool Water Temperature Using CFD (전산유체해석을 이용한 연구용원자로 수조수관리계통 열교환기 설계 및 수조수 온도 예측)

  • Jeong, Namgyun
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.25 no.2
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    • pp.45-51
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    • 2016
  • The pool water management system, which is installed for purification of the coolant in the pools and the primary cooling system of a research reactor, removes the decay heat from the reactor core when the primary cooling system stops. It also removes the heat generated from the irradiated objects in the service pool and the spent fuels in the spent fuel storage pool to keep the temperature of the pools within a limited value. In this study, the heat exchanger of the pool water management system is designed by CFD method using a commercial code Flowmaster, and the temperature of the pools is estimated along the time to conclude the design and operation method of the pool water management system.

Grounded electrical-source airborne transient electromagnetic (GREATEM) survey of Mount Bandai, north-eastern Japan (접지된 전기 송신원을 이용한 일본 북동부 만다이 산에서의 시간영역 항공 전자탐사)

  • Mogi, Toru;Kusunoki, Ken'ichirou;Kaieda, Hideshi;Ito, Hisatoshi;Jomori, Akira;Jomori, Nobuhide;Yuuki, Youichi
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.12 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • Airborne electromagnetics (AEM) is a useful tool for investigating volcanic structures because it can survey large and inaccessible areas. Disadvantages include lower accuracy and limited depth of investigation. The Grounded Electrical Source Airborne Transient Electromagnetic(GREATEM)survey system was developed to increase the depth of investigation possible using AEM. The method was tested in a survey at Mount Bandai in north-eastern Japan. Mount Bandai is an andesitic stratovolcano that rises 1819m above sea level. An eruption in July 1888 left a hoof-shaped collapsed wall in its northern crater and avalanche debris at its base. Previous surveys of Mount Bandai allow for comparisons of data on its structure and collapse mechanism as obtained by GREATEM and other geophysical methods. The results show resistive structures in recent volcanic cones and conductive structures in the collapsed-crater area. Conductive areas around the collapsed wall correspond to an alteration zone resulting from hydrothermal activity, supporting the contention that a major cause of the collapse associated with the 1888 eruption was hydrothermal alteration that structurally weakened the interior of the volcanic edifice.

Numerical Analysis of Coupled Thermo-Hydro-Mechanical (THM) Behavior at Korean Reference Disposal System (KRS) Using TOUGH2-MP/FLAC3D Simulator (TOUGH2-MP/FLAC3D를 이용한 한국형 기준 처분시스템에서의 열-수리-역학적 복합거동 특성 평가)

  • Lee, Changsoo;Cho, Won-Jin;Lee, Jaewon;Kim, Geon Young
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.17 no.2
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    • pp.183-202
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    • 2019
  • For design and performance assessment of a high-level radioactive waste (HLW) disposal system, it is necessary to understand the characteristics of coupled thermo-hydro-mechanical (THM) behavior. However, in previous studies for the Korean Reference HLW Disposal System (KRS), thermal analysis was performed to determine the spacing of disposal tunnels and interval of disposition holes without consideration of the coupled THM behavior. Therefore, in this study, TOUGH2-MP/FLAC3D is used to conduct THM modeling for performance assessment of the Korean Reference HLW Disposal System (KRS). The peak temperature remains below the temperature limit of $100^{\circ}C$ for the whole period. A rapid rise of temperature caused by decay heat occurs in the early years, and then temperature begins to decrease as decay heat from the waste decreases. The peak temperature at the bentonite buffer is around $96.2^{\circ}C$ after about 3 years, and peak temperature at the rockmass is $68.2^{\circ}C$ after about 17 years. Saturation of the bentonite block near the canister decreases in the early stage, because water evaporation occurs owing to temperature increase. Then, saturation of the bentonite buffer and backfill increases because of water intake from the rockmass, and bentonite buffer and backfill are fully saturated after about 266 years. The stress is calculated to investigate the effect of thermal stress and swelling pressure on the mechanical behavior of the rockmass. The calculated stress is compared to a spalling criterion and the Mohr-Coulumb criterion for investigation of potential failure. The stress at the rockmass remains below the spalling strength and Mohr-Coulumb criterion for the whole period. The methodology of using the TOUGH2-MP/FLAC3D simulator can be applied to predict the long-term behavior of the KRS under various conditions; these methods will be useful for the design and performance assessment of alternative concepts such as multi-layer and multi-canister concepts for geological spent fuel repositories.

The Characteristics of Hydraulic Valve for a Passive Reactor (피동형 원자로의 Hydraulic Valve 특성 실험)

  • Kim, Sang-Nyung;Kim, Yoong-Seock
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.22 no.8
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    • pp.1083-1090
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    • 1998
  • A kind of three-way check valve, so called hydraulic calve was proposed for the substitute of the density lock of passive reactor such as SPWR (System-Integrated Pressurized Water Reactor). The function of the valve are the separation of the borated water from main coolant loop for normal operation and the insurge of the water into the loop for shutdown and the removal of the decay power when the main coolant flow rate is not enough. To verify the operability and the characteristics of the valve, experimental works were executed with 1/3 scale model calve. Also a diffuser model was proposed for the theoretical analysis of the valve.

고준위 방사성폐기물 금속저장체 영구 처분에 따른 현안 평가

  • 황용수;김성기;강철형
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2001.09a
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    • pp.120-123
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    • 2001
  • 국내 원전에서 배출되는 사용후핵연료의 안정한 장기 보관과 평화적 재활용을 위한 많은 연구중에서 금속저장체 연구는 사용후핵연료의 장기 보관에 따른 부식 문제 해결과 방사성 붕괴열 제거 관점에서 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 고준위 방사성폐기물로 분류되는 금속저장체를 국내 심지층 암반에 영구 처분했을 때 발생하는 처분장 요구 면적과 영구 처분에 따른 방사선적 안전성에 관한 고찰을 통해 금속 저장체를 이용한 사용후핵연료 관리의 장단점을 분석하였다. 예비 조사 결과 주어진 데이터 조건에서는 금속 저장체는 고준위 방사성폐기물 처분장의 면적을 5 배 정도 줄일 수 있을 것이며 방사선적 안전성 또한 우수한 것으로 판명되었으나 향후 경제성과 핵비확산성을 고려한 종합적인 타당성 연구가 수행되는 것이 바람직하다고 판명되었다.

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Overview of the International DECOVALEX Project (고준위방사성폐기물처분 국제공동연구 DECOVALEX 현황분석)

  • Kim S. H.;Jang K. M.;Jang K. M.
    • Computational Structural Engineering
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    • v.18 no.1 s.67
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    • pp.45-50
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    • 2005
  • 원자력 발전 과정에서 부산물로 발생되는 사용후 핵연료와 같은 고준위 방사성 폐기물은 수백 만년 동안 인간 및 자연 환경에 영향을 미치기 때문에 엄격한 관리가 요구된다. 이를 위하여 세계 각국에서는 스웨덴의 고준위방사성폐기물 처분개념인 KBS-3개념과 같이 고준위 방사성폐기물을 지하 500미터 심도의 암반에 영구 처분하기 위하여 많은 연구를 수행하고 있다. 이러한 연구 활동의 일환으로 고준위 방사성폐기물에서 발생하는 방사성 붕괴열로 인한 처분장 인접 암반에서의 응력 변화 및 이에 따른 주변 암반대에서의 지하수 유동 현상 규명을 위한 연구들 가운데 전산해석분야의 연구로 가장 활발히 진행되고 있는 것이 DECOVALEX 국제 공동 연구이다. 본고에서는 그 동안 진행되었던 DECOVALEX 연구 수행내용에 대하여 살펴보고자 한다.

월성 원자력 발전소에서의 피동열침원이 노심손상에 미치는 영향

  • Kim, Dong-Ha;Song, Yong-Man;Choi, Young;Jin, Young-Ho;Park, Su-Yong
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.795-800
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    • 1998
  • 월성 발전소에서의 중대사고 진행을 예측하고 분석하기 위하여 CANDU 발전소의 중대사고 해석코드인 ISAAC을 이용하여 능동 안전 장치들이 동작하지 않는 발전소 정전사고에 대한 분석을 수행하였다. ISAAC은 사고 관리용 전산코드로 개발된 MAAP4/PWR를 근간으로 월성 발전소의 고유 특성에 관한 모델들을 추가하여 개발되었다 월성 발전소의 경우 칼랜드리아 안의 감속재와 칼랜드리아 볼트 안의 냉각수는 피동 열침원으로, 능동 안전 장치들이 동작하지 않는 중대사고시 노심으로부터의 붕괴열을 제거하여 노심 손상을 지연시킬 수 있다. 발전소 정전사고에 대한 ISAAC 계산 결과 노심 손상후 칼랜드리아 파손까지 약 40 시간이 예상되며, 이 동안에 운전자는 사고를 완화시킬 수 있는 방안을 모색할 수 있다. 따라서, 월성발전소의 피동안전장치는 사고 관리 전략 수립에 중요한 기능을 담당한다.

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Thermal Analysis on the Spent Fuel Shipping Cask for a PWR Fuel Assembly (PWR 사용후 핵연료 수송용기에 대한 열해석)

  • Hee Yung Kang;Eun Ho Kwack;Byung Jin Son
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.15 no.4
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    • pp.248-255
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    • 1983
  • The thermal analysis on the spent fuel shipping cask for a PWR fuel assembly is performed. Under the normal and fire-accident conditions the temperature distribution through a multilayer cask calculated in compliance with 10 CFR Part 71. A KNU 5&6 spent fuel assembly is assumed to be the decay heat source, which has the maximum discharge turnup of 45, 000MWD/MTU and has been stored in the spent fuel storage pool for 300 days. As a result of thermal analysis, the maximum cladding temperature in case of dry cavity under fire-accident conditions is calculated to be 455$^{\circ}C$. This value is much less than the limiting value specified in 10 CFR Part 50.46. It indicates that no fuel rod cladding rupture could occur under fire-accident conditions. It was also found that no melting of lead would take place in the major shield region.

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월성 2,3,4호기 비상급수계통 성능평가에 관한 연구

  • 오광석;김창호;이중섭;김선철;오종필
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05b
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    • pp.362-367
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    • 1996
  • CANDU-6형 원자력발전소인 월성 2,3,4호기 비상급수계통의 성능을 평가하기 위하여 설계기능 수행과 관련된 변수로서 격납건물내 집수조(sump) 온도와 열수송계통으로 주입되는 냉각재온도를 사용한 분석을 수행하였다. 이 온도들은 NTU(Number of Transfer Unit)방법을 이용한 비상노심 냉각계통 열교환기의 열전달속도와 열전달계수의 해석을 열평형관계식과 함께 조합한 프로그램을 사용하여 계산하였다. 또한 증기발생기 급수량과 추후 수조에 공급되는 보충수에 대한 설계요건을 검토하였다. 이러한 변수와 설계요건은 비상급수계통이 발전소 정상 열제거기능 상실후 노심의 붕괴열제거에 유효한 열침원으로서의 기능을 수행함을 보여 주었다. 또 격납건물의 건전성 유지와 관련된 집수조내 최고온도가 허용치 이하로 유지되었다.

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