• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.144-155
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• 2023

The core catcher is used as a passive safety system in new generation nuclear power plants to create a space in the containment for the placing and cooling of the molten corium under various severe accidents. This research investigates the role of the core catcher in the VVER-1000 reactor containment system in mitigating the effects of core meltdown under various severe accidents within the context of the Ex-vessel Melt Retention (EVMR) strategy. Hence, a comparison study of three severe accidents is conducted, including Station Black-Out (SBO), SBO combined with the Large Break Loss of Coolant Accident (LB-LOCA), and SBO combined with the Small Break Loss of Coolant Accident (SB-LOCA). Numerical comparative simulations are performed for the aforementioned scenario with and without the EX-vessel core-catcher. The results showed that considering the EX-Vessel core catcher reduces the amount of hydrogen by about 18.2 percent in the case of SBO + LB-LOCA, and hydrogen production decreases by 12.4 percent in the case of SBO + SB-LOCA. Furthermore, in the presence of an EX-Vessel core-catcher, the production of gases such as CO and CO2 for the SBO accident is negligible. It was revealed that the greatest decrease in pressure and temperature of the containment is related to the SBO accident.

• 에너지공학
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• 제22권1호
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• pp.8-16
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• 2013

A core catcher is considered as a promising engineered system to stabilize the molten corium in the containment during a postulated severe accident in a nuclear power plant. Conceptually, the core catcher consists of a carbon steel body, sacrificial material, protection material, and engineered cooling channel. The cooling capacity of the engineered cooling channel should be guaranteed to remove the decay heat of the molten corium. The flow in ex-vessel core catcher is a combined problem of a two-phase flow in the engineered cooling channel and a single-phase natural circulation in the whole core catcher system. In this study, the analysis of the test facility for the core catcher using the CUPID code, which is a three-dimensional thermal-hydraulic code for the simulation of two-phase flows, was carried out to evaluate its cooling capacity.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권5호
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• pp.561-574
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• 2009

First ex-vessel core catcher has been applied to the practical design of NPPs with VVER-1000 reactors built in China (Tyanvan) and India (Kudankulam) for severe accident management (SAM) and mitigation of SA consequences. The paper presents the concept and basic design of this crucible-type core catcher as well as an evaluation of its efficiency. The important role of oxidic sacrificial material is discussed. Insight into the behaviour of the molten pool, which forms in the catcher after core relocation from the reactor vessel, is provided. It is shown that heat loads on the water-cooled vessel walls are kept within acceptable limits and that the necessary margins for departure from nucleate boiling (DNB) and of vessel failure caused by thermo-mechanical stress are satisfactorily provided for.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권10호
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• pp.1043-1047
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• 2012

유럽지역으로의 원전 수출을 위해서는 유럽의 원전 인허가요건을 충족시켜야 하며, 이에 따르면 원전의 중대사고 대처설비로 통상 Core Catcher로 불리는 노외 노심 용융물 냉각설비를 갖출 것을 권장하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 노심 용융물 직접냉각방식과 간접냉각방식에 대해 각각의 개념 안의 장/단점을 비교, 검토하였으며, 그 결과 직접냉각방식은 냉각효율 측면에서, 간접냉각방식은 중대사고 사고관리 측면에서 각각 우위를 보였다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.21-26
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• 2014

유럽 원전 시장 개척을 위해 개발 중인 EU-APR1400은 중대사고 대처설비로 노외 노심용융물 보유 및 냉각을 위한 소위 Core catcher라 불리는 노외 노심용융물 냉각설비를 개발 중이며, Core catcher body를 노심용융물로부터 보호하기 위하여 노심용융물의 물성 및 상태를 변화시켜 냉각 및 보유에 유리하게 하는 희생물질을 설치한다. 중대사고 시 원자로 압력용기의 틈으로부터 노심용융물이 분출되어 희생물질에 충돌 시 열 전달량이 매우 증가하게 되므로, 이 때 노심용융물 제트의 충돌에 의한 희생물질의 침식율을 정확하게 예측하는 것은 매우 중요하다. 이 논문에서는 경계층 이론을 기반으로 한 희생물질 침식 모형을 제안하고 KAERI에서 수행한 실험결과와 비교하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권3호
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• pp.261-272
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• 2012

Molten Core Concrete Interaction (MCCI) is a complex process characterized by concrete ablation and volatile generation; Thermal and solutal convection in a bubble-agitated melt; Physico-chemical evolution of the corium pool with a wide solidification range (of the order of 1000 K). Twelve experiments have been carried out in the VULCANO facility with prototypic corium and sustained heating. The dry oxidic corium tests have contributed to show that silica-rich concrete experience an anisotropic ablation. This unexpected ablation pattern is quite reproducible and can be recalculated, provided an empirical anisotropy factor is assumed. Dry tests with oxide and metal liquid phases have also yielded unexpected results: a larger than expected steel oxidation and unexpected topology of the metallic phase (at the bottom of the cavity and also on the vertical concrete walls). Finally, VULCANO has proved its interest for the study of mitigation solutions such as the COMET bottom flooding core catcher.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2004년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.393-394
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• 2004

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.425-429
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• 2011

원자로의 노심 손상에 따른 노심 용융물의 노외 유출시 코어캐처라고 불리는 설비를 통해 용융물을 억제하고 냉각시키게 된다. 이 때 노외 노심용융물의 거동은 희생물질과의 반응을 포함한 복잡한 물리적, 화학적 현상에 의해 결정된다. 이 연구는 기존의 용융물 거동 실험결과에 대해 용융물의 유동과 열전달의 세부적인 특성을 상용코드를 이용해 해석하여 검증함으로써 코어캐처의 설계에 활용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 단순화된 채널에서 시간에 따른 용융물과 공기의 이상유동과 복사열전달을 VOF 모델과 구분종좌법을 적용하여 비정상상태에서 해석한 결과, 열전달에 따른 용융물 내부의 온도 변화 및 이에 따른 점성 변화 등을 예측할 수 있음을 확인하였다. 이러한 접근방식을 기초로 향후 용융물의 조성, 유량 및 용도 등의 조건에 따른 용융물의 거동에 대한 자세한 평가가 필요하다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권3호
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• pp.209-215
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• 2015

노내계측계통의 설치 위치 및 케이블의 관통위치가 중대사고 대처계통에 미치는 영향을 노내 노심용융물 억류 및 원자로용기 외벽냉각 전략과 노외 노심용융물 냉각계통을 중심으로 조사하였다. 기존에 국내원전에서 주로 사용되었던 노내계측계통의 원자로 용기 하부탑재 및 ICI케이블의 원자로 용기하부 관통이 중대사고에 미치는 영향을 정리하고, 이러한 단점을 개선하기 위해 노내계측계통의 ICI 케이블이 원자로 용기 상부를 관통하는 상부탑재 노내계측계통의 장점을 기술하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권6호
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• pp.502-510
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• 2009

Multiprecision Squaring은 공개키 알고리즘을 구성하는 연산 중에서 가장 중요한 연산 중 하나이다. 본 논문에서는 기존의 Multiprecision Squaring 알고리즘을 개선하여 연산 양을 줄임으로 성능을 항상시키는 Squaring 기법들을 제시하고 구현하였다. Scott이[1]에서 제안한 Carry-Catcher Hybrid 곱셈 알고리즘은 Gura가 제안한 Hybrid 곱셈 알고리즘[2]을 계승 발전시킨 것으로 MRACL 라이브러리에 구현되어 있으며, Carry-Catcher Hybrid 방법 사용한 Multiprecision Squaring 알고리즘도 MIRACL에 함께 구현되어 있다. 본 논문에서 이 Carry-Catcher Hybrid Squaring 알고리즘을 발전시켜 보다 효율적인 Squaring 알고리즘인 Lazy Doubling Squaring 알고리즘을 제안하고 구현하였으며, atmega128상에서 성능테스터를 수행하여 Carry-Catcher Hybrid Squaring 알고리즘과 비교하여 더 효율적인 알고리즘임을 보였다. 표준 Squaring 알고리즘이 $S_{ij}\;=\;x_i\;{\ast}\;x_j\;=\;S_{ij}$인 사실을 기반으로 곱셈의 횟수를 절반 가까이 줄인 알고리즘이라면 본 논문에서 제시한 Lazy Doubling Squaring 알고리즘은 $a_0\;{\ast}\;2\;+\;a_1\;{\ast}\;2\;+\;...\;+\;a_{n-1}\;{\ast}\;2\;+\;a_n\;{\ast}\;2\;=\;(a_0\;+\;a_1\;+\;...\;+\;a_{n-1}\;+\;a_n)\;{\ast}\;2$ 라는 사실을 기반으로 하여 doubling 연산 횟수를 획기적으로 줄인 알고리즘으로, MIRACL에 구현되어 있는 Multiprecision Squaring 알고리즘 보다 atmega128상에서 약 25% 정도의 빠른 결과를 얻을 수 있었으며, 저자가 아는 바로는 현재까지 나온 어떤 방법보다 빠르다.