• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권6호
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• pp.517-526
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• 2008

The widespread concern regarding the management of spent fuel that mainly contributes to nuclear waste has led to the development of the sodium-cooled fast reactor (SFR) as one of the most promising future types of reactors at both national and international levels. Various reactor deployment scenarios with SFR introductions with different conversion ratios in the existing PWR-dominant nuclear fleet have been assessed to optimize the SFR deployment strategy to replace PWRs with the view toward a reduction in the level of spent fuel as well as efficient uranium utilization through its reuse in a closed fuel cycle. An efficient reactor deployment strategy with the SFR introduction starting in 2040 has been drawn based on an SFR deployment strategy in which burners are deployed prior to breakeven reactors to reduce the amount of PWR spent fuel substantially at the early deployment stage. The PWR spent fuel disposal is reduced in this way by 98% and the cumulative uranium demand for PWRs to 2100 is projected to be 445 ktU, implying a uranium savings of 115 ktU. The SFR mix ratio in the nuclear fleet near the year 2100 is estimated to be approximately 35-40%. PWRs will remain as a main power reactor type until 2100 and SFRs will support waste minimization and fuel utilization.

• 에너지공학
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• 제12권4호
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• pp.281-288
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• 2003

The MATRA-LMR code has been developed based on a subchannel analysis method for LMR (Liquid Metal Reactor) core subassembly thermal hydraulic design and analysis. The code was improved to allow a seven assembly calculation and can account for inter-assembly heat transfer based on a lumped parameter model. This paper describes the main modifications and improvements of the code and shows reference calculation results which compared single assembly calculation with seven assembly calculation cased for driver and blanket subassemblies of the KALIMER 150 MWe breakeven conceptual design core. KAL- IMER is a pool-type sodium cooled reactor with a thermal output of 392.0 MWth, which have inherently safe, environmentally friendly, proliferation-resistant and economically viable reactor concepts.

• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.101-111
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• 2004

액체금속로 노심 열유체 설계의 기본 목표는 노심을 구성하는 집합체에서 발생하는 열량을 효과적으로 추출하기 위해 각각의 집합체 냉각재 유량을 적절히 분배하고, 이에 따른 온도분포가 적절하게 유지되도록 하는 것이다. 노심 열유체 설계 및 특성 분석은 전체노심에 대한 각 집합체의 유량영역을 구분하고, 집합체별 온도분포를 계산하여, 최종적으로 집합체에 대한 상세 부수로 해석을 하는 과정으로 진행된다. 본 논문에서는 이러한 액체금속로의 노심 열유체 설계 방법론을 기술하고, 이를 바탕으로 KALIMER의 증식특성 노심과 breakeven 노심에 대한 열유체 설계와 특성분석을 수행하였다. KALIMER는 원자력 중장기 과제로 개념설계가 진행 중인 전기출력 150MWe, 열출력 392MWth의 금속핵연료를 사용하는 액체 금속로이다.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.96-101
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• 2020

이 논문에서는 3세대 바이오매스 중 거대조류, 즉 해조류 바이오매스로부터 유래된 바이오가스를 연료로 사용하여 열, 전력 및 수소를 생산하는 삼중발전의 타당성 평가를 수행하였다. 이를 위해 3 MW급 고체산화물 연료전지와 가스터빈, 그리고 유기 랭킨 사이클로 이루어진 상용 규모의 열, 전력 및 수소 생산공정을 공정모사기를 사용하여 설계, 모사하였고, 공정모사로 부터 얻은 열 및 물질 수지를 통해 각 단위조작 장치의 가격을 추정하고 경제성을 분석하였다. 수소를 생산하기 위해 고체산화물 연료전지의 설계를 수정하였는데, 연료전지 내 애프터-버너를 제거하고 수성-가스 전환 반응기를 추가하였다. 공정모사 결과 설계된 삼중발전 공정은 시간당 3.47톤의 건조 갈조류 원료로부터 생산된 2톤의 바이오가스를 이용하여 2.3 MW의 전력과 50 kg hr^-1의 수소를 37%의 효율로 생산한다. 이 결과를 토대로 가장 현실적인 시나리오에 대해 경제적으로 평가하고 BESP (breakeven electricity selling price)를 계산하였는데, ¢10.45 kWh^-1로 기존의 고정 발전 대비 동등 이상의 수준으로 나타났다.