• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.9 no.4
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• pp.219-230
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• 2011

The nuclear fuel cycle (NFC) analysis is a study to set a NFC policy and to promote systematic researches by analyzing technologies and deriving requirements at each stage of a fuel cycle. System analysis techniques are utilized for comparative analysis and assessment of options on a considered system. In case that NFC is taken into consideration various methods of the system analysis techniques could be applied depending on the range of an interest. This study presented NFC analysis strategies for the development of a domestic advanced NFC and analysis techniques applicable to different phases of the analysis. Strategically, NFC analysis necessitates the linkage with technology analyses, domestic and international interests, and a national energy program. In this respect, a trade-off study is readily applicable since it includes various aspects on NFC as metrics and then analyzes the considered NFC options according to the derived metrics. In this study, the trade-off study was identified as a method for NFC analysis with the derived strategies and it was expected to be used for development of an advanced NFC. A technology readiness level (TRL) method and NFC simulation codes could be utilized to obtain the required metrics and data for assessment in the trade-off study. The methodologies would guide a direction of technology development by comparing and assessing technological, economical, environmental, and other aspects on the alternatives. Consequently, they would contribute for systematic development and deployment of an appropriate advanced NFC.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.8 no.4
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• pp.269-277
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• 2010

Various multilateral approaches to the nuclear fuel cycle have been proposed in order to suppress the expansion of sensitive fuel cycle technology. In order to prepare for the future multilaterallization of the nuclear fuel cycle, existing multilateral spent fuel management programs are analyzed. A trial multilateralization of a domestic R&D facility for the back end of the nuclear fuel cycle is proposed and its challenges, possibilities and implementation strategy are discussed.

• Nuclear industry
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• v.4 no.6 s.22
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• pp.19-23
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• 1984

현재 우리나라에는 3기의 원전이 운전중에 있으며 6기가 건설중에 있다. 즉, 2기의 가압경수로(PWR)의 1기의 가압중수로(HWR)가 운전중에 있으며 건설중인 것은 모두 PWR이다. 현재 추진되고 있는 원전계획을 수행하면, 1990년에는 사용후핵연료가 년간 약200톤씩 방출될 것이며, 2000년에는 500톤 정도가 방출되게 된다. 이와 같은 핵사용후연료는 현재 소내저장하고 있으나 '90년대 중반 부터는 소내저장용량이 한계에 달하게 될 것으로 전망되고 있다. 따라서 본교에서의 이와 같은 소내저장 한계성에 대처할 수 있는 가능한 방안을 검토하고, 이를 경제성 측면에서 분석하고자 하였다. 사용후핵연료의 관리방안에 대한 경제성 분석을 위해서는 장래의 원전계획, 원자로형 및 핵연료주기방식 등에 대한 여러 가지 가정이 필요하게 된다. 원전계획은 정부에서 발표한 $\ulcorner$5차5개년 수정계획$\lrcorner$에 의거하여 원전시설용량은 현재의 2GWe에서 2000년에는 22GWe로, 2025년에는 44GWe로 늘어나는 것으로 보았다. 이와 같은 원전계획을 바탕으로 6가지 핵연료주기에 관한 시나리오를 설정하였다. 즉, 사용후핵연료를 비순환방식으로 운영하는 2가지 경우, 순환방식으로 운영되는 3가지 경우 그리고 FBR에 활용하는 1가지의 경우에 대하여 검토하였다. 사용후핵연료의 관리방식에 따른 장기적인 안목에서의 경제성 분석은 핵연료주기비용 뿐만아니라 원전의 투자비도 함께 분석하는 것이 합리적이며, 따라서 본교에서는 계획기간 동안의 6가지 시나리로에 따른 원전 및 핵연료주기에 관한 총 투자비를 비교하였고, 1982년 가격으로 현가화한 단가도 비교${\cdot}$검토 하였다. 이와 같은 6가지 시나리오에 대한 경제성을 비교해 본 결과, 핵연료주기선택의 경제성평가에 큰 영향을 주는 핵연료주기요소는 재처리비, 재처리시 방출되는 폐기물의 처리${\cdot}$처분비 그리고 사용후핵연료 저장방식으로 판명되었으며 6가지 시나리오에 대한 경제성 비교평가 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 단기적인 안목에서는 소내저장용량을 확장하는 방안이 가장 바람직하며, 중기적인 관점에서는 소외집중저장설비가 활발히 수행되는 시점에서는 사용후핵연료를 재처리하여 재활용하는 방안도 강구되어야 할 것이다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.4
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• pp.256-262
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• 2014

Cycle length of domestic nuclear power plants is determined by the demand-supply plan of utility company. The target cycle length is achieved by adjusting the number of feed fuel assembly and fuel enrichment. Traditionally, utility company first select the number of feed fuel assembly and then find out the fuel enrichment to achieve the special cycle length. But it is difficult to find out if this method is most economical than any other combinations of the enrichment and batch size satisfying the same cycle length. In this paper, core depletion calculation is performed to find out the optimum combination of the enrichment and batch size for given target cycle length in terms of fuel cycle cost using commercial core design code; CASMO/MASTER code. To minimize the uncertainty resulting from transition core analysis, levelized fuel cycle cost analysis was applied to the equilibrium cycle core in order to determine the optimum combination. The sensitivity study of discount rate was also carried out to analyze the levelized fuel cycle cost applicable to countries with different discount rates. From the levelized fuel cycle cost analysis results, the combination with smaller batch size and higher fuel enrichment becomes more economical as the discount rate becomes lower. On the other hand, the combination with higher batch size and lower fuel enrichment becomes more economical as the discount rate becomes higher.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.806-811
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• 1995

DUPIC 핵연료주기에서 기준 핵연료로 설정된 사용후 경수로핵연료, 신 DUPIC 및 사용후 DUPIC핵연료의 핵종별 농도, 방사능, 붕괴열, 위해지수 및 방사선원항을 시간의 함수로 그 변화 특성을 분석하고, 각 인자별로 :-B게 영향을 미치는 주요 핵종의 거동을 물질농도 측면에서 추적하여 분석.평가 하였다. 방사성물질의 농도와 방사능 및 붕괴열 측면에서 모두 사용후 DUPIC핵 연료는 사용후 경수로핵연료에 111해 양적인 감소현상이 뚜렷하게 나타났다. 이는 DUPIC핵 연료주기의 경제적인 이득은 물론 환경 안전성 측면에서 크게 기여할 것임을 시사하고 있다. 한편 섭취 위해지수는 냉각기간에 따라 약간의 차이를 보이나 두 경우 비슷한 것으로 나타났으며, 방사선원 항의 세기에 있어서는 에너지 스펙트럼에 의존하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 향후 전체, DUPIC핵연료주기 평가에 있어서 기본 자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05a
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• pp.205-212
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• 1996

국내 1000 MWe급 발전소인 영광 3,4호기는 현재 표준주기 (12개월 주기)로 운전되고 있으나 향후 18개월 장주기 운전을 계획하고 있다. 본 연구에서는 영광 3,4호기의 교체노심을 대상으로 표준주기와 장주기에 대한 장기 핵연료관리계획을 수립하고 이들 평형노심에 대하여 핵연료주기비와 발전원가를 중심으로 경제성 분석을 수행하여 상호 비교하였다. 18개월 장주기로 운전할 경우 표준주기에 비하여 핵연료주기비는 약 7% 증가하나 약 4%의 발전소 이용율 향상에 따라 고정비가 약 5% 절감되어 총 발전원가를 약 4% (연간 약 99 억원) 절감할 수 있는 것으로 평가되었다. 또한 선형반응도 모델을 이용하여 핵연료 이용도(Fuel Utilization Curve)를 만들어 발전원가에 영향을 미치는 교체 신연료의 다발수, 농축도, 주기길이, 발전소 평균 부하율 및 재장전 보수기간의 변화에 따른 발전원가의 민감도 분석을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05b
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• pp.1087-1092
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• 1995

MOX 연료는 PWR, BWR, FBR 및 ATR 등과 같은 다양한 노형에서 이용이 가능하다. 이와 같은 MOX 연료는 이미 일부 국가에서 이들 노형에 이용하고 있으며, FBR의 상용화 시기가 다소 지연될 것으로 예상되어 이 분야에 대찬 연구는 더욱 활발히 진행될 전망이다. 여기에서는 이와 같은 현실을 감안하여 MOX 연료를 이용하는 MOX 연료주기와 우라늄 연료만을 이용하는 우라늄 연료주기에 대한 핵연료주기비를 비교·분석하였고, 그 결과 MOX 연료주기와 우라늄 연료주기의 경제성은 거의 대둥한 것으로 평가되었다. 또한 우라늄 가격, 사용후핵연료 처분시기, 처분 비용/재처리비용 등의 주요 변수에 대한 민감도분석을 수행한 결과, MOX 연료주기가 우라늄연료주기에 대해 상당한 경쟁력을 가지고 있는 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.64-69
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• 1998

KALMER 우라늄 금속핵연료노심의 평형주기에 대하여 주기길이, 농측도, 중식비의 관점에서 설계인자 변경에 따른 변화를 분석하였다. 유효노심높이, 반경방향 블랑캣의 batch수, 개스팽창모듈(GEM)의 적용성, 노용기내핵 연료저장(IVS)의 사용. 핵연료핀의 직경 증가 둥에 대한 설계 변경이 고려되었다. 본 연구결과를 통하여, 평탄화된 출력분포 및 핵연료의 이용도 향상을 기하면서 설계변경이 타 분야에 미치는 영향을 최소화하고 본래 KALMER의 안전성을 유지하고자 핵연료핀의 직경을 증가시킨 fat pellet 설계방안을 채택하였다

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.13 no.4
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• pp.243-251
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• 2015

Nuclear power is currently the second largest power supply method in Korea and the number of nuclear power plants are planned to be increased as well. However, clear management policy for spent fuels generated from nuclear power plants has not yet been established. The back-end fuel cycle, associated with nuclear material flow after nuclear reactors is a collection of technologies designed for the spent fuel management and the spent fuel management policy is closely related with the selection of a nuclear fuel cycle. Cost is an important consideration in selection of a nuclear fuel cycle and should be determined by adding external cost to private cost. Unlike the private cost, which is a direct cost, studies on the external cost are focused on nuclear reactors and not at the nuclear fuel cycle. In this research, external cost indicators applicable to nuclear fuel cycle were derived and quantified. OT (once through), DUPIC (Direct Use of PWR SF in CANDU), PWR-MOX (PWR PUREX reprocessing), and Pyro-SFR (SFR recycling with pyroprocessing) were selected as nuclear fuel cycles which could be considered for estimating external cost in Korea. Energy supply security cost, accident risk cost, and acceptance cost were defined as external cost according to precedent and estimated after analyzing approaches which have been adopted for estimating external costs on nuclear power generation.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.380-381
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• 2011