• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.789-794
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• 1998

중대사고 해석 전산 코드 국산화의 필요성이 대두되고 있는 이때 우리가 개발해야 할 코드의 요건을 다음 여섯 가지로 정리하였다: 1) 종합적인 해석 코드. 2) 1차계통과 격납건물 모사 능력의 유연성, 3) 자세한 발전소 거동 모사, 4) 사용자 편의성, 5) 개선 및 새로운 모델 접목의 용이성. 그리소 6) 최신 모델 포함. 이런 관점에서 기존의 중대사고 해석코드를 분석한 결과 코드 개발의 기준 코드로 MELCOR를 선정하였다. MELCOR는 계통 모사의 유연성 때문에 상용 발전소 뿐만 아니라 앞으로 개발 계획 중인 차세대나 중소형 원자로까지도 확장이 가능하며, 상세한 열수력 기본 지배 방정식을 활용하고. 모델 분석 및 개선에 필요한 코드에의 자유로운 접근이 허용되며, 지속적인 코드 개선이 이루어져 최신 모델을 보유하고 있다. 이미 MELCOR는 상당한 수준의 결과를 예측하고 있기만. 노심 손상 모델을 개선하고 격납건물 안에서의 주요 현상 모사 모델을 추가하며. 또한 국내에서 이루어지고 있는 SONATA 실험이나 증기 폭발 실험 결과들을 MELCOR에 반영하는 것이 가급적 짧은 시간에 기술 자립을 이를 수 있는 방법으로 판단된다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.168-173
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• 2000

지금까지 국내에서 설치되어 있는 원전 시뮬레이터용 노심 (Neutronics) 모델 프로그램은 주로 전산기 성능이 오늘날 비해 낮은 환경에서 실시간으로 노물리 계산을 위해 중성자 확산(Diffusion)현상을 미리 반영한 곡선을 사용하는 등 빠른 계산을 위해 많은 가정과 간략화가 있었다. 본 논문에서는 중성자 물리 계산을 2 Group 3-D로 계산이 가능한 최신의 노심코드(REMARK)를 이용하여, WH사가 공급한 900Mw의 3 Loop PWR인 영광 1호기 12주기를 기준으로 한 시뮬레이터의 노심모델 개발하기 위한 핵설계 전산체계인 APA(ALPHA-PHOENIX-ANC) 시스템의 출력으로부터 자동으로 REMAR 입력데이타를 생성하기 위한 GUI툴 개발과 개발된 노심모델의 자체 검증 및 원자력발전소 사고해석에 쓰이는 최적평가코드(RETRAN)를 기반으로 하는 최신 실시간 열수력 시뷸레이션(ARTS) 모델과 결합(Integration)되어 원자로 냉각재 펌프 1대 정지 및 터빈정지 시험등 과도시험한 결과를 기술하였으며 개발된 노심 모델은 원자력 교육원 2호기 시뮤레이터에 적용될 예정이다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.43-48
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• 2003

고리 1호기 운전원 교육용 가상 시뮬레이터 개발은 고리 1,2호기 운전원, 특히 시뮬레이터가 없는 고리 1호기 운전원의 시뮬레이터 실습효과를 향상시키고 규제기관의 규제요건 충족 및 신입사원 등의 계통교육을 효과적으로 수행하는데 그 목적이 있다 현재 1단계가종료된 상태로 현재까지 개발된 범위는 고리 1호기를 기준발전소로 하여 전 범위 시뮬레이터 모델과 동일한 구조와 기능을 갖는 원자로심, 열수력 계통 및 CVCS등 주요 계통을 개발하였으며, 이들 계통을 제어하기 위한 강사조작용 소프트웨어, Sim Diagram Soft Panel 등이 개발되었다. 고리 1호기 가상 시뮬레이터를 개발함으로 기준 발전소 시뮬레이터가 없는 고리1호기 운전원의 교육훈련에 지대하게 효과를 높일 것으로 예상된다.

• 오토저널
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• 제7권4호
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• pp.1-8
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• 1985

인류에 필수불가경한 에너지는, 석유, 석탄과 같은 화석연료에 의한 염에너지와 수력, 조력, 파력, 풍력 등의 비열에너지가 있으나, 에너지이용량중 열에너지가 절대적 우위를 점하고 있다. 열에너 지는 전기한 화석연료 뿐만 아니라, 태양집, 태양열발전소와 같은 태양열에너지의 직접이용, 핵에 너지의 열에너지전환, 지열, 해수의 온도차이용등, 열에너지는 다량하면서 막대한 에너지량을 보 유하고 있는 실정이지만, ㅈ로 석유자원에 의존하여 온 것이 현상이다. 그러나, 1970년대 초기에 엄습한 석유파동이래, 세계적으로 에너지위기감에 사로잡혀, 세계각국은 탈석유화에 따른 에너지 의 다양화와 에너지절약이 감소되게 되었다. 연료절약에 관하여 말하면, 에너지이요의 효율화를 적극적으로 도모함에 있어서 열에너지이용에 관한 평가방법에 새로운 검토가 가해져서, 더 합 리적인 평가방법의 확립이 필요하게 되었다. 이를 위해서는 종래의 열역학 제1법칙에 의한 열 에너지의 양적평가 뿐만 아니라, 열역학 제2법칙에 의한 질적평가의 중요성이 인식되어, 유효에 너지(available energy) 또는 엑세르기(Exergie)의 개념이 위상되고 있다. 물론 이 개념을 적용 하여 열역학 제2법칙에 의한 해석에 따른 일정산(heat balance)에 있어서 전혀 새로운 결과가 얻어지는 것은 아니지만, 지금까지는 열정산에 있어서 열역학 제1법칙에 의한 평가방법만이 강 조되어, 열역학 제2법칙에 의한 평가방법은 거의 도외시되어온 것이 실정이며, 우리나라에서 발 간되는 열역학에 관한 도서에서도 이에 관한 검토 내용이 거의 찾아볼수 없거나, 가령 언급된 것이 있다 하더라도 그 내용이 간략하여 그 중요성이 경시되어온 것이 사실이다. 그러나 열역학 제2법칙에 의한 에너지정산에 의하여, 제1법칙에 의한 것보다 열에너지의 합리적이고 또한 유 효한 과학적평가가 가능하게 되어, 장치나 기기의 개선에 구체적이면서 합리적인 지침이 주어 지게 된다. 그리하여 이들 개념과 방법의 소개가 필요하다고 생각되어, 지금부터 우리들이 잘 아는 용어를 사용하여 해설을 서로 하기로 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권12호
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• pp.953-963
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• 2015

산업적으로 얇은 사각유로에서의 임계열유속을 포함한 열수력 현상을 이해하고 이를 시스템 설계에 반영해야 될 필요성이 증대되고 있다. 포화비등조건에서 임계열유속이 발생하는 주요기구는 일반적으로 환상유동 영역에서 액막이 건조되는 것이다. 이러한 임계열유속을 예측하기 위하여 원형관에 대한 대표적인 액막건조모델을 고찰하고 환상유동 시작 경계조건을 상수로 가정하는 기존 모델의 한계를 살펴보았다. 균일한 열유속으로 가열되는 얇은 수직사각유로 상향유동에서의 임계열유속을 예측하기 위하여 환상유동을 단순 모델링하고, 새로운 액막건조모델을 적용하였다. 284 개 실험데이타에 대한 예측성능을 확인한 결과 MAE 18.1%, RMSE 22.9% 예측오차로 실험데이타를 잘 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.419-426
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• 2012

본 연구에서는 기기 스케일 2상 유동(Two-phase flow) 해석 코드 CUPID를 사용하여 CANDU 원자로의 칼란드리아 용기 내부 감속재의 열수력 거동을 분석하기 위한 사전연구를 수행하였다. 먼저, Stern 연구소에서 수행한 단상유동 실험 3종류를 이용하여 CUPID 코드를 검증하였다. 칼란드리아 관다발 영역 격자생성의 복잡성을 피하기 위하여 다공성 매질 모델을 해당 영역에 적용하였고, 다공성 매질 영역의 유동 저항은 실험에서 얻은 관계식을 이용하여 계산하도록 하였다. 계산결과, CUPID 코드는 칼란드리아 용기 내부의 강제 및 자연 대류의 혼합 유동 양식을 성공적으로 예측하였다. 다음으로 2상 유동이 발생하는 경우를 해석하였다. 이들 계산을 통해 CUPID 코드의 CANDU 원자로 감속재 해석 능력을 보였다. 또한, 국부 과냉각 여유도를 예측하는데 사용할 수 있는 유입유량 대비 칼란드리아 용기의 국부 최대 감속재 온도 그래프를 제시하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권3호
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• pp.301-316
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• 1995

아래를 향한 가열 수평 평판이 있는 수조에서의 자연대류 현상을 규명하기 위한 실험적, 해석적인 연구를 수행하였다. 이는 압력용기 하부에 용융물이 있을때 캐비티내에서의 열수력현상을 규명하기 위한 간단화된 모델에 관한 연구이다. 압력 용기는 하부에 가열평판이 부착된 직육면체 단열 상자로 모의하고 이 상자는 물이 차 있는 수조에 설치된다. 냉각기는 정상상태의 유동 조건을 만들기 위해 상자와 수조사이의 U자 형태의 유동 영역에 설치된다. 실제 압력용기 하부에서는 다상 유동이 발생할 확율이 크나본 연구는 복잡한 다상 유동의 열수력 현상을 규명하기 위한 첫 단계 시도로서 단상유체를 사용한 실험 및 해석 연구이다. 본 연구에서는 가열 평판 아래에서의 자연대류현상특성을 더욱 잘 이해하기 위해 LDV와 열전대를 사용하여 속도와 온도를 측정하였다. 또한 입자가 부상된 유동장을 사진 찍어 유동을 가시화 하였다. 실험결과는 다음과 같다. 유체는 가열판과 냉각기가 작동할 때 매우 효과적으로 전 유동장에 걸쳐 순환한다. 가열판 하부에서 유동이 정체된 영역이 있고 매우 얇은 열 경계층을 갖는 두드러진 온도의 성층현상이 관찰되었다. FLUTAN Code를 이용한 해석은 속도를 합리 적으로 예측할 수 있다는 결과를 보여 주었다.

• 에너지공학
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• 제17권2호
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• pp.67-76
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• 2008

열수력 종합효과 실험장치인 ATLAS가 한국원자력연구원에 구축되었으며, 최근 대형 냉각재 상실사고(LBLOCA)시의 재관수 현상에 대한 시험이 본격적으로 수행되었다. LBLOCA 재관수 단계에서 APR1400의 열수력 현상을 제대로 모사하기 위해서는 안전주입수 유량이 척도비에 맞춰 축척되어야 한다. 또한 ATLAS 장치에는 안전주입탱크(SIT) 내부께 자동제어 유량조절기구인 Fluidic Device가 장착되지 않았기 때문에 SIT의 고유량 및 저유량 주입 성능을 모사하기 위한 별도의 방안이 마련되어야 한다. 따라서 ATLAS의 주입 성능을 기준 발전소인 APR1400의 성능과 일치시키기 위하여 ATLAS 안전주입탱크의 특성 시험을 수행하였다. ATLAS SIT의 고유량 주입 성능은 주입 배관에 최적의 Orifice를 설치하여 일치시키고, 저유량 주입 성능은 유량조절밸브의 개도를 조절함으로써 일치시킬 수 있었다. 이러한 특성 시험을 통해 ATLAS 안전주입계통이 APR1400에서 요구하는 SIT 고유량 및 저유량을 잘 모의할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제23권3호
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• pp.328-339
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• 1991

30 MW 열출력을 갖는 다목적 연구용 원자로(KMRR)가 원자력연구소에선 개발되고 있다. 열수력 연구의 일환으로 길이 방향으로 핀이 달린 연료봉다발의 압력강하특성을 실험으로 연구하였다. 본 논문에서는 넓은 유량범위에서 적용할 수 있는 핀 연료봉다발에서의 압력강하 상관식의 도출과 압력강하에 미치는 핀 영향의 조사에 중점을 두었다. 도출된 KMRR 핵연료봉다발의 마찰계수 상관식을 원형관의 실험결과와 비교하였을 때 저유량 실험영역에서는 충류시의 해석값인 64/Re 보다 큰 값을 가졌으나 Re가 증가되면 Blasius 상관식보다 낮아지는 경향을 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권6호
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• pp.10-20
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• 2022

본 연구에서는 케로신 다단연소사이클 엔진용 예연소기를 설계하기 위해, 고압의 산화제 과잉 조건에서 예연소가스를 계산하고 냉각유로에서 극저온 유체의 복합열전달 및 수력 특성을 해석할 수 있는 설계코드를 개발하였다. 사용자 편의성과 범용성을 가진 오픈 소스 라이브러리 Cantera를 활용하였으며, 실제유체의 열역학/전달 상태량을 정확히 계산하기 위해 관련 소스 코드들을 새로 작성하여 Cantera에 추가하였다. 현재 예비설계 중인 100톤급 부스터 엔진용 예연소기에 적용하였으며, CFD 해석결과와 비교를 통해 설계코드로서의 예측 정확도와 활용성을 확인하였다.