• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.1
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• pp.185-191
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• 2016

The Hybrid Safety Injection Tank is a passive safety injection system that enables the safety injection water to be injected into the reactor pressure vessel throughout all operating pressures by connecting the top of the SIT and the pressurizer(PZR). In this study, the condition for balancing the pressure between the Hybrid SIT and PZR was derived theoretically. The pressure balancing condition was set at the point where the velocity of the Hybrid SIT coolant injected into the Direct Vessel Injection(DVI) line was at or above zero. If the condition was derived from a pressure network for the Hybrid SIT, pressurizer, and reactor pressure vessel, the pressure difference between the pressurizer and SIT is less than 0.07 MPa.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05a
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• pp.617-622
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• 1997

격납건물내 소격실에서의 수소혼합 정도를 파악하고 격실내 균일한 혼합을 좌우하는 인자의 영향을 분석하기 위하여 소규모 혼합실험을 수행했다. 본 연구에서는 해석적으로 수립된 3차원 혼합 모델의 검증을 위하여 3차원 모사가 가능하도록 실험 장치를 구성하였다. 격납용기 내에서 수소 생성의 주원인이 되는 노심으로부터의 수소거동을 분석하기 위한 기초 실험(실험 A)과 안전주입 탱크 격실에서의 수소거동을 분석하기 위해 원형 혼합 chamber를 구상했다. 기초실험 A에서는 혼합 chamber내 축 방향으로 대칭적인 오리피스형 장애물을 설치하고 실험했고 안전주입 탱크 격실을 모사한 실험 B는 영광 3&4호기를 바탕으로 축소시켜 안전주입탱크 격실내 존재하는 두충과 안전 주입 탱크 사이의 틀을 통한 혼합체의 거동을 분석했다. 실험결과 오리피스형 장애물을 설치한 기초실험에서는 원형 띠모양의 장애물이 혼합체의 거동에 큰 영향을 주지 않는 것이 관측됐지만 안전주입탱크격실 실험에서는 격실내 장애물로 존재하는 두충이 혼합체의 거동에 큰 영향을 주는 것이 관측됐다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.590-595
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• 1998

차세대 원자로(KNGR : Korea Next Generation Reactor)에는 새로운 안전개념으로서 피동형 안전주입탱크(Safety Injection Tank. SIT)의 도입을 고려하고 있는데, 이러한 피동형 유량조절기능은 안전주입탱크내의 유체기구(Fluidic device)인 볼텍스챔버(vortex chamber)에 의해 이루어진다. 볼텍스챔버는 내부에서 발생되는 와류강도에 따라 유동저항의 강도가 달라짐을 이용하여 유량을 피동적으로 조절할 수 있는 유체기구이다. 본 연구에서는 볼텍스챔버의 유동특성을 관찰하기 위하여 소규모 실험장치를 구축하고, 이를 이용하여 실험을 수행하였다. 본 연구는 두 단계로 수행되었다. 제1단계 실험에서는 볼텍스챔버의 기하학적 특성이 안전주입탱크의 안전주입수 방출특성에 미치는 영향에 대한 거시적 관점에서의 연구로서. 볼텍스챔버의 기하학적 변수(유입구 및 방출구의 직경)가 안전주입수의 방출과정에서 발생되는 SIT 내의수위 거동, 안전주입수의 방출유량 특성등에 미치는 영향에 대해 중점적으로 고찰하였다 제2단계 실험에서는 1단계 실험에서 관찰된 안전주입탱크의 여러 가지 방출특성과 볼텍스챔버 내부 유동장의 유동특성과의 관련성을 규명하기 위해 PIV (Particle Image Velocimetry)를 이용하여 볼텍스챔버의 기하학적 변수에 따른 유동장 내부의 국소 유속분포를 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11a
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• pp.321-327
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• 1996

울진 3,4호기 안전주입계통의 용량 변화가 가상적인 대형파단 냉각재상실사고 거동에 미치는 현상을 파악하여 이를 후속호기 계통설계 및 사고해석을 위한 안전주입계통의 최적화에 활용하고자 하였다. 본 논문에서 해석은 USNRC 가 승인한 ABB-CE 평가 모델을 적용하여 수행하였으며, 이의 결과 대형파단 사고시 안전주입탱크 용량을 울진 3,4호기의 60% 까지 줄였을 때에도 경수로용 비상노심냉각계통 허용기준$^{(1)}$ 을 만족하였다. 또한 저압 안전주입계통을 고려하지 않았을 경우, 안전주입탱크 용량을 울진 3,4호기의 60%, 고압 안전주입유량을 울진 3,4호기의 175%로 가정했을 때 경수로용 비상노심냉각계통 허용기준을 만족함을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.3
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• pp.165-172
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• 2016

An experimental study of the thermal-hydraulic characteristics of passive safety systems (PSSs) was conducted using a system-integrated modular advanced reactor-integral test loop (SMART-ITL). The present passive safety injection system for the SMART-ITL consists of one train with the core makeup tank (CMT), the safety injection tank, and the automatic depressurization system. The objective of this study is to investigate the injection effect of the PSS on the small-break loss-of-coolant accident (SBLOCA) scenario for a 0.4 inch line break in the safety-injection system (SIS). The steady-state condition was maintained for 746 seconds before the break. When the major parameters of the target value and test results were compared, most of the thermal-hydraulic parameters agreed closely with each other. The water level of the reactor pressure vessel (RPV) was maintained higher than that of the fuel assembly plate during the transient, for the present CMT and safety injection tank (SIT) flow rate conditions. It can be seen that the capability of an emergency core cooling system is sufficient during the transient with SMART passive SISs.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.519-524
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• 1996

울진 3,4호기 안전주입계통의 용량 변화가 가상적인 소형냉각재상실사고 거동에 미치는 민감도 해석을 수행하여 이를 System 80 설계발전소의 CESSAR-F 와 비교함으로써 후속호기 계통설계 및 사고해석을 위한 안전주입계통의 최적화에 활용코자 하였다. 본 논문에서 해석은 USNRC가 승인한 ABB-CE 평가 모델을 적용하여 수행하였으며, 이의 결과 소형 파단 사고시 안전주입탱크의 용량 및 고압 안전주입유량을 울진 3,4호기의 60% 까지 줄였을 때에도 경수로용 비상노심냉각계통 허용 기준$^{(1)}$ 을 만족함을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.10
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• pp.675-683
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• 2017

In this study, a theoretical analysis was performed to the flow of refilling stage in a safety injection tank, which is the core cooling system of nuclear power plant in an emergency. A theoretical model was proposed with a nonlinear governing equation defining on the flow of the refilling process of the coolant. Utilizing the Taylor-series expansion, the $1^{st}$ - order approximation flow equation was obtained, along with its analytic solution of closed type, which could predict accurately the variations of free surface height and flow rate of the coolant. The availability of theoretical result was confirmed by comparing with previous experimental results.

• Journal of Energy Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.67-76
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• 2008

A thermal-hydraulic integral effect test facility, ATLAS (Advanced Thermal-hydraulic Test Loop for Accident Simulation), has been constructed at KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute). Recently several integral effect tests for the reflood period of a LBLOCA (Large Break LOss of Coolant Accident) of the APR1400 have been performed with the ATLAS. In the APR1400 a high flow condition is changed to a low flow condition due to an fluidic device during an operation of the SIT. As the self-controlled fluidic device was not installed in the ATLAS, a set of characterization tests was performed to simulate its injection capability from the SIT for the APR1400 simulation. In the ATLAS the required SIT flow rate in the high flow condition was acquired by installing orifices with an optimized flow area to throttle the SIT discharge line and the low flow condition was achieved by changing the opening of the flow control valve in the SIT injection line. The test results showed that the safety injection systems of the ATLAS could simulate the required high and low flow rates of the SIT for the APR1400 simulation efficiently.

• Journal of Energy Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.54-61
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• 2005

The APR1400 is an Advanced Pressurized Water Reactor with 3983 MWt power, 2×4 loops, and direct vessel injection system. The Fluidic Device (FD) is adopted to regulate the safety injection flow rate in a Safety Injection Tank (SIT) of APR1400. The performance of a newly designed fluidic Device is evaluated by analyzing a Large Break Loss-of-Coolant Accident (LBLOCA) using TRAC-M/F90, version 3.782. The analysis results show that the TRAC-M code reasonably predicts the important phenomena of blowdown, refill and reflood phases of LBLOCA. The sensitivity studies about gas/water volume changes in a SIT and K factor changes in a SI system were also done to understand the important phenomena with a Fluidic Device in APR1400.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 2001.05a
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• pp.209.2-209
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• 2001