• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.341-346
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• 1996

사용후핵연료에 대한 장기건식저장과 관련하여 원자로에서 조사된 사용후 핵연료피복관에 대한 산화시험을 공기분위기에서 수행하였다. 피복관 시료의 50$0^{\circ}C$ 공기중 산화시험 결과 산화 초기에 급격한 산화율을 보였으며, 이 후 천이점까지 느리게 산화가 진행되다가 천이 후에는 선형적으로 급격히 무게가 증가하는 지르코늄 합금의 수증기 및 공기중에서의 전형적인 산화양상을 나타내었다. 시편별로는 가장 두꺼운 노내 산화막을 가진 시편이 가장 높은 산화율을 나타내었으며, 노내 산화시 천이점에 근접한 시편들이 가장 낮은 산화율을 보였다. 산화율이 가장 높은 시편의 천이후 영역에서의 산화율은 $\Delta$W ＝ 0.74 t ＋ 38.61과 같은 관계식으로 표현될 수 있었다. 이 때 $\Delta$W는 무게이득(mg/dm$^2$)이고 t는 산화시간(h)을 나타낸다. 시험에 사용된 피복관의 단위 산화막두께(l$\mu$m)에 대한 산화무게증가량은 약 13.4mg/dm$^2$으로 나타났다. 이러한 결과들은 사용후핵연료 중간저장 시설 및 저장캐스크의 설계 전산코드 작성 및 저장시설의 운영에 관련되어 기반자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.630-635
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• 1995

장차 우리나라에서 미래형 핵연료의 한 종류로서 사용될 가능성이 있는 경수로용 혼합핵연료가 기존의 $UO_2$ 핵연료와 노내거동에서 어떤 차이를 야기시키는가를 물리적 성질변화 및 반경방향 출력변화의 관점에서 예비적으로 분석하였다. 분석 결과 혼합핵연료는 $UO_2$ 핵연료에 비해 (1) 열전도도가 작아 핵연료 온도가 높았고 (2)증가된 핵연료 온도로 인해 핵분열기체 방출률도 증가하여 핵연료봉 내압의 관점에서는 불리하였으나 (9)증가된 핵연료 내압으로 인해 냉각수 압력과 핵연료봉 내압의 차이가 감소하여 피복관 변형도가 감소하므로써, PCI 판점에서는 $UO_2$ 핵연료에 비해 유리하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제21권4호
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• pp.332-340
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• 1989

핵연료의 로내 연소거동 분석평가 연구의 일환으로 가압경수로에서 3주기동안 연소한 14$\times$14 사용후 핵연료를 핫셀에서 파괴시험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 고연소 부위의 연료중심에서도 핵연료의 결정립성장은 일어나지 않았다. 2) 연소도 증가에 따라 밀도감소가 일어나 36,000 MWD/MTU 연소도에서는 연료의 밀도가 94.4% TD까지 감소하였다. 3) 피복관의 평균 산화층두께는 연료봉의 중간 및 하부부위에서는 10$\mu$m이하였으나 상부부 위 에서는 급격하게 20$\mu$m이 상으로 증가되었다. 4) 피복관의 수소화물 생성량은 피복관의 산화물 생성량가 연동되어 연료봉 하부보다는 상부에서는 생성량이 많았다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권2호
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• pp.150-161
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• 1996

연구로용 우라늄-실리사이드 분산 핵연료에서의 응력 및 변형율 분포를 계산할 수 있는 변형모델을 개발하였다. 이 변형모델은 탄소성이론 및 지수법칙 크리프이론을 기초로 한 것이며, 또한 등방 핵연료팽윤 및 열팽창을 가정하였다. 개발된 모델을 HANARO 및 카나다의 NRU 핵연료에 적용하여 본 결과 핵연료의 변형을 성공적으로 계산하는 것으로 판단되었다. 계산결과에 따르면, 연구로용 우라늄-실리사이드 분산핵연료가 연소할 때 핵연료심에서 가장 중요한 변형기구는 팽윤이며, 피복관에서 가장 중요한 변형기구는 크리프이다. 또한, 피복관에서 원주방향 최대응력은 항상 5 MPa 이하로서 항복응력보다 훨씬 낮게 유지되었다. 여기서 고려한 두 핵연료설계에 대해서 전 연소도 범위에서 핵연료봉의 부피변화는 10% 이하로 예측되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제15권4호
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• pp.248-255
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• 1983

하나의 PWR 핵연료 집합체를 수송할 수 있는 사용후 핵연료 수송용기에 대한 열해석을 수행하였다. 정상 및 화재사고 조건하에서 수송용기에 대한 온도분포는 10CFR Part 71에서 제시한 조건에 맞도록 계산하였다. 붕괴열은 연소도가 45,000 MWD/MTU이고 사용후 핵연료 저장실에서 300일 냉각기간을 가질 KNU 5&6 핵연료 집합체를 고려하였다. 계산결과 화재사고시 dry cavity조건하에서 핵연료 피복관의 최대온도가 455$^{\circ}C$로 계산되었으며, 이 간은 10CFR Part 50.46에 규정된 최대 피복관 제한치 보다 훨씬 낮게 나타났다. 이것은 수송용기의 운반중에 화재사고 조건하에서도 핵연료 피복관의 파손이 일어나지 않는 것으로 설명된다. 그리고 중요 차폐체인 납의 용융도 일어나지 않았다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.361-365
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• 2007

우라늄을 내장한 연료봉은 핵분열이 일어나는 우라늄 펠렛(pellet)을 1차적으로 차폐하는 중요한 구조물이다. 연료봉은 원자로 내에서 유체유발진동에 의해 손상될 수 있으며, 본 연구에서는 유동유발진동 특성을 예측하기 위해 핵연료봉의 동특성 규명을 위한 모드해석을 수행하였다. 핵연료봉의 진동특성을 규명하기 위해 제작한 시험장치를 이용하여 피복관(clad tube)의 진동특성실험과 유한 요소 해석을 수행하였다. 모드시험(Modal Testing)은 현재 상용 핵연료봉(튜브)을 대상으로 수행되었으며, 유한 요소 해석 모델을 개발하여 해석 결과와 시험 결과를 비교 분석하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.148-150
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• 2015

최근 가압경수로 핵연료는 다양한 형태의 원자로의 개발 및 다양한 운전 방식을 요구한다. 장주기 운전이 가능한 고연소도 핵연료의 지속적인 성능 개선이 필요하다. 핵연료에서 가연성 중성자 흡수체(Burnable absorber-BA) 역할은 매우 중요하다. 다양한 원자로 및 다양한 운전방식을 대비하여 BA 제조에 유연성을 고려하면 핵연료 피복관 내부에 직접 코팅하는 것이 바람직하다. 이에 피복관 내부표면에 직접 금속도금이 가능 여부와 기존에 많이 사용하던 전해도금에서 발생되는 기포에 의한 불균질한 도금(핀홀) 문제점 해결 방안을 고안하였다. 본 연구에서는 초임계 이산화탄소와 전해도금액간의 초음파 교반을 통한 강한 진동에 의해 매크로 에멀젼을 형성시켜 피 도금 물질 표면에 얇은 막을 얻는 도금 방법을 적용하였다. 초임계 유체를 이용한 전해도금을 적용한 결과 균질한 얇은 도금 막을 증착 시켰으며, 기포에 의한 핀홀 현상을 억제하였다. 또한 전해도금액의 사용량을 최소화 하여 폐수 발생 문제를 개선하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2011년도 춘계학술논문요약집
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• pp.31-32
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• 2011

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2015년도 추계학술논문요약집
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• pp.113-114
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• 2015

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2011년도 추계학술논문요약집
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• pp.33-34
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• 2011