• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.731-738
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• 1996

노심 손상이 일어나는 중대사고 발생시 고온의 노심 용융물이 윈자로 용기를 파손시키며 캐비티 내로 유출되는 경우, 노심 용융물과 냉각재의 폭발적 반응을 억제하고 잔열제거를 위한 효과적인 냉각수 주입 방법을 규명하는 실험을 수행하였다. 냉각수 주입 방법은 파이프 관을 이용한 단순 fouling 방식과 노즐을 이용한 Spray 방식, 그리고 반응용기의 옆면으로 냉각수를 주입하는 세 가지 방식을 채택하였다. 동일한 실험 조건에서 각각의 주입 방법에 따른 반응 형태 및 냉각 정도를 알아보는 실험을 수행하였다. 본 논문에서는 일차적으로 노심 용융물의 모사체로 사용한 주석 용융물에 Pouring 방식과 Spray 방식으로 냉각수를 주입한 경우의 실험 결과를 정리하였으며, 분석 결과 Spray 방식으로 냉각수를 주입한 경우에 폭발적 반응이 일어나지 않고 냉각됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.132.2-132
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• 2001

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.24 no.2
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• pp.73-86
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• 1999

The ion-exchange method for the purification of primary coolant has been used broadly in PWR(pressurized water reactor)-type nuclear power plants due to its high decontamination efficiency, simple system, and easy operation. However, its non-selective removal of metal and non-radionuclides shortens its life, resulting in the generation of a large amount of waste ion-exchange resin. In this study, the feasibility of electrodeionization (EDI) was investigated for the purification of primary cooling water using synthetic solutions under various experimental conditions as an alternative method for the ion exchange. The results shows that as the feed flow-rate increased, the removal efficiency increased and the power consumption decreased. The removal rate was observed as a 1000 decontamination factor(DF) at a nearly constant level. For the synthetic solution of 3 ppm TDS (Total Dissolved Solid), the power consumption was 40.3 mWh/L at 2.0 L/min of feed flow rate. The higher removal rate of metal species and lower power consumption were obtained with greater resin volume per diluting compartment. However, the flow rate of the EDI process decreased with the elapsed time because of the hydrodynamic resistivity of resin itself and resin fouling by suspended solids. Thus, the ion-exchange resin was replaced by an ion-conducting spacer in order to overcome the drawback. The system equipped with the ion-conducting spacer resolved the problem of the decreasing flow rate but showed a lower efficiency in terms of the power consumption, the removal rate of metal species and current efficiency. In the repeated batch operation, it was found that the removal efficiency of metal species was stably maintained at DF 1000.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 2004.10a
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• pp.621-622
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• 2004

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.25 no.2
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• pp.215-221
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• 1993

A required initial condition for a steam explosion to occur following core meltdown accidents of a nuclear power plant is the formation of a coarse mixture of molten fuel and water. The extent of a premixing is the measure of efficiency of steam explosion that may follow. A simple one-dimensional, transient model and the flooding criteria have been applied to evaluate the fuel/coolant mixing limit. Also, both instant breakup and dynamic breakup models for the mixing process have been separately used here and compared each other. The results indicate that fuel temperature, ambient pressure, mixing diameter, water depth, and pouring diameter are the important parameters affecting the mixing behavior.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.05a
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• pp.199-206
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• 1995

200kW급 가스엔진 열병합시스템에서 엔진 냉각수는 엔진을 냉각시키는 기능 뿐아니라 배열회수용 열원으로 사용된다. 전력부하나 냉·난방 부하가 변할 때 엔진 냉각수의 온도가 민감하게 변하므로 이를 일정하게 제어하기 위하여 PID 제어기를 사용하고 있다. 본 연구는 이 제어기의 적정 이득값(gain)을 설정하기 위하여 공정 전달함수를 실험적방법을 이용하여 일차시간지연함수(First Order Plus Dead Time)로 근사한 후 여러 조율방법을 사용하여 이득값을 구하였다. 이 이득값과 전달함수를 가지고 공정모사기인 “MATLAB”을 사용하여 시스템에 적합한 적정이득값을 선정 하였으며 실증실험 결과 시스템의 온도동특성이 안정됨을 보였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.67-72
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• 1996

수격현상(Waterhammer)으로 인한 과도압력하중은 월성원자력발전소 비상노심냉각계통 (Emergency Core Cooling System : ECCS) 설계의 주요 고려사항이다. 비상노심냉각계통은 특수안전계통으로서 냉각재상실사고(Loss of Coolant Accident : LOCA)후 일차열수송계통을 다시 채워주고 핵연료 손상을 막기위해 노심으로부터 잔열 및 붕괴열을 제거한다. 일차열수송계통으로의 비상냉각수 주입은 고압주입, 중압주입, 저압주입 3 단계로 주입된다. 과도압력이 발생될 것으로 예상되는 고압주입과 중압주입에 대한 6가지 사례들이 ECCS의 배관과 지지대 설계를 위해 고려되었다. 모든 사례에 대한 비상노심냉각계통의 과도압력 현상은 PTRAN 코드에 의해 해석 되었고 해석된 최고과도압력은 설계압력보다 작음을 알게 되었다. 모든 사례의 최고압력과 최고차압은 비상노심냉각계통 배관 및 지지대 설계를 위한 응력해석 자료로서 사용될 것이다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.27 no.4
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• pp.262-267
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• 1983

A study has been carried out for a scheme of the selective extraction and determination of cesium, sodium and nuclides by the ion association with dicyclohexyl-24-crown-8 and sodium tetraphenylborate from primary coolant of a pressurized water reactor. For that purpose, the effects of hydrogen, cesium and borate ions on the extraction have been investigated. Interferences of iodine and xenon nuclides were found but could be removed by reducing with sodium thiosulfate and back extraction with 1 N hydrochloric acid solution, respectively.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.27 no.1
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• pp.27-35
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• 2002

Characteristics of Amberlite IRN 77, a cation exchange resin, and the mechanisms of its adsorption equilibria with Co(II), Ni(II), Cr(III) and Fe(III) ions were investigated for the application of the demineralizing process in the primary coolant system of a pressurized water reactor (PWR). The optimum dosage of the resin for removal of the dissolved metal ions at $200mgL^{-1}$ was 0.6 g for 100 mL solution. Most of each metal ion was adsorbed onto the resin in an hour from the start of the reaction. Each metal adsorption onto the resin could be well represented by Langmuir isotherms. However, in the case of Fe(III) adsorption, continuous formation of Fe-oxide or -hydroxide and its subsequent precipitation inhibited the completion of the equilibrium between the metal and the adsorbent Cobalt(II) and Ni(II), which have an equivalent electrovalence, were adsorbed to the resin with a similar adsorption amount when they coexisted in the solution. However, Cr(III) added to the solution competitively replaced Co(II) and Ni(II) which were already adsorbed onto the resin, resulting in desorption of these metals into the solution. The result was likely due to a higher adsorption affinity of Cr(III) than Co(II) and Ni(II). This implies that the interactively competitive adsorption of multi-cations onto the resin should be fully considered for an efficient operation of the demineralizing ion exchange process in the primary coolant system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.274-274
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• 2010

한국은 국제핵융합실험로 (ITER) 사업에 참여하고 있으며, 삼중수소 증식을 시험하기 위한 시험 모듈(TBM, Test Blanket Module)로서 HCML (Helium Cooled Molten Lithium) TBM을 설계, 개발하고 있다. 헬륨 및 액체 리튬을 냉각재와 증식재로 사용하는 개념으로, 구조재로서 Ferritic Martensitic (FM) 강이 사용될 예정이다. 특히, HCML TBM의 일차벽은 중성자 및 플라즈마로부터 입사되는 입자들을 차폐하기 위한 Be 차폐체와 FM강으로 구성되어 있으며, 일차벽 제작법 개발을 위해서는 Be과 FM강 간의 접합과 FM강 간의 접합 방법이 개발되어야 한다. FM강 간의 접합은 기존의 연구를 통해 접합 조건이 이미 도출되었고, 고열부하 시험을 통해 검증 완료한 상태이다. 그러나, Be과 FM강 간의 접합은 현재 개발단계에 있다. 본 논문에서는 고려 중인 구조재와 Be 차폐체 사이의 접합법 개발을 위해, 고온등방가압(HIP, Hot Isostatic Pressing) 조건을 도출하고, 운전조건과 유사 혹은 가혹한 조건에서 고열부하를 인가하여, 그 건전성을 평가하는 일련의 과정을 기술하였다. 본 연구에서는 Be과 FM강 간의 접합법 개발 및 검증을 위해 제작된 $80{\times}80{\times}1$ Be/FM강 mock-up을 국내에서 구축된 고열부하 시험 장비인 KoHLT를 활용하여 수행한 고열부하 시험에 대한 것이다. 본 mock-up은 $80{\times}80{\times}10mm(t)$의 Be tile 3개를 동일 크기에 두께가 각각 25mm와 50 mm인 FM강과 스테인레스강에 접합된 것으로, 고열부하 장비에 설치하여 고열부하 시험을 수행하였다. 냉각수의 온도 및 속도는 25 C, 0.15 kg/sec로 유지되었고, 열부하는 $0.5\;MW/m^2$로 유지하였다. 시험 조건에 대한 예비해석을 통해, 가열시의 온도 및 stress, strain 분포를 얻었고, 이를 통해, cycle to failure 값을 도출하였다. 1000 사이클의 가열 실험을 마친후 초음파를 활용한 접합 계면의 결함확인 및 파괴검사를 통한 접합 건전성을 확인하였다. 3가지 접합법 모두 일부 접합면이 이탈되었으며, 향후 보다 건전한 접합방법 개발이 진행되어야 할 것으로 보인다.