• 제목/요약/키워드: Fuel burn

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미국의 사용후핵연료 건식저장 실증연구의 과거와 현재 (Review of Spent Nuclear Fuel Dry Storage Demonstration Programs in US)

  • 이상훈;육대식
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.135-149
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    • 2017
  • 사용후핵연료 건식저장의 실증연구는 건식저장 시스템의 안전성과 사용후핵연료의 저장 건전성 평가를 위한 확증적인 데이터 생산을 위하여 수행되어 왔다. 사용후핵연료의 건식저장을 가장 먼저 시작하였고 핵연료 건전성에 대한 법적 요건이 엄격하게 제시되어 있는 미국에서는 건식저장의 개시, 인허가 갱신을 위하여 주목할만한 몇몇 실증연구 프로그램을 운영한 바 있다. 건식저장 초기 단계에 건식저장 시스템 성능 검증 목적으로 실증연구가 수행된 바 있으며 저연소도 사용후핵연료의 건식저장 인허가 갱신을 위하여 건식저장 특성평가 프로젝트를 진행한 바 있다. 현재는 고연소도 사용후핵연료 인허가 연장을 위한 실증연구가 진행 중이며 이 연구는 향후 최소 10년이상 진행될 것으로 예상된다. 건식저장을 본격적으로 시작하지 않은 우리나라에서는 미국에서 진행해온 이러한 건식저장 실증연구가 훌륭한 타산지석이 될 것으로 생각되며 이에 본 논문에서는 미국의 건식저장 실증연구 프로그램의 과거와 현재를 분석하고 우리나라에서 진행할 필요가 있다고 사료되는 실증연구에 대한 제언을 담았다.

핵연료조사리그 냉각수 유동 모의장치 개발 (Development of Coolant Flow Simulation System for Nuclear Fuel Test Rigs)

  • 홍진태;정창용;허성호;김가혜
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권1호
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    • pp.117-123
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    • 2015
  • 핵연료 연소시험 도중 핵연료봉에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하기 위해서는 핵연료의 발열량을 정확하게 계산하고 충분한 유속을 갖는 냉각수를 순환시켜야 한다. 하나로는 개방형 수조 형태로서 핵연료 연소시험을 위한 별도의 냉각수 순환 루프를 갖추고 있는데, 여기에 핵연료 조사리그를 장착하고 냉각수를 순환시킴으로써 조사중인 핵연료봉의 온도를 일정온도 이하로 유지시킨다. 특히 순환되는 냉각수의 유속이 매우 높은 상태에서 조사리그 내에 부착된 부품이나 센서들이 유체유발 진동에 의해 파손되거나 기능을 상실하는 경우 매우 큰 기회비용을 야기한다. 본 연구에서는 조사리그 부품의 건전성 사전 검토 및 고속 유동에서의 센서 동작 특성에 대한 사전검토를 위해 냉각수 모의 순환장치를 개발하였다.

비행거리와 적재량 변화에 따른 항공기 온실가스 배출량 및 연료소모량 산정 (Aircraft Emission and Fuel Burn Estimation Due to Changes of Payload and Range)

  • 주희진;황호연;박병운;임동욱
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.278-287
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    • 2015
  • 항공기 배기가스가 지구의 현재와 미래의 기후에 미치는 잠재적 영향력은 항공산업계가 당면하고 있는 매우 중요한 환경 이슈 중 하나이다. 온실가스 배출의 잠재적 악영향에 대한 우려가 증가함에 따라 항공기의 배기가스 배출을 줄이고 기후에 관한 항공기의 영향을 완화하는 수단 중 하나로 항공기 배기가스를 산정하고 예측하는 시스템 개발의 필요성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 영국 Lissys사에서 개발한 Piano-X 소프트웨어를 사용하여 3가지 항공기 급에 대한 다양한 비행거리와 경로에 대해 유상하중의 변화에 따른 항공기 온실가스 배출량을 산정하였다. 다양한 항속거리와 고도에 따른 경제속도, 장거리 순항속도, 최대 운항거리 속도에 대해 연료소모량도 분석하였다.

CONCENTRATION CONTOURS IN LATTICE AND GRAIN BOUNDARY DIFFUSION IN A POLYCRYSTALLINE SOLID

  • Kim, Yongsoo;Wonmok Jae;Saied, Usama-El;Donald R. Olander
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.707-712
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    • 1995
  • Grain boundary diffusion plays significant role in the fission gas release, which is one of the crucial processes dominating nuclear fuel performance. Gaseous fission products such as Xe and Kr generated inside fuel pellet have to diffuse in the lattice and in the grain boundary before they reach open space in the fuel rod. In the mean time, the grains in the fuel pellet grow and shrink according to grain growth kinetics, especially at elevated temperature at which nuclear reactors are operating. Thus the boundary movement ascribed to the grain growth greatly influences the fission gas release rate by lengthening or shortening the lattice diffusion distance, which is the rate limiting step. Sweeping fission gases by the moving boundary contributes to the increment of the fission gas release as well. Lattice and grain boundary diffusion processes in the fission gas release can be studied by 'tracer diffusion' technique, by which grain boundary diffusion can be estimated and used directly for low burn-up fission gas release analysis. However, even for tracer diffusion analysis, taking both the intragranular grain growth and the diffusion processes simultaneously into consideration is not easy. Only a few models accounting for the both processes are available and mostly handle them numerically. Numerical solutions are limited in the practical use. Here in this paper, an approximate analytical solution of the lattice and stationary grain boundary diffusion in a polycrystalline solid is developed for the tracer diffusion techniques. This short closed-form solution is compared to available exact and numerical solutions and turns out to be acceptably accurate. It can be applied to the theoretical modeling and the experimental analysis, especially PIE (post irradiation examination), of low burn up fission. gas release.

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EFFECT OF IMPURITIES ON THE MICROSTRUCTURE OF DUPIC FUEL PELLETS USING THE SIMFUEL TECHNIQUE

  • Park, Geun-Il;Lee, Jae-Won;Lee, Jung-Won;Lee, Young-Woo;Song, Kee-Chan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제40권3호
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    • pp.191-198
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    • 2008
  • The influence of fission products' contents on the DUPIC fuel powder and pellet properties was experimentally evaluated using SIMFUEL as a surrogate for actual spent PWR fuel due to the high radioactivity of spent fuel. Pure $UO_2$ and SIMFUEL pellets with fission products equivalent to a burn-up of 35,000 MWd/tU and 60,000 MWd/tU were used as impurities in this study. The specific surface area of the powder milled after the OREOX treatment increased and resulted in sintered pellets with a theoretical density (TD) higher than 95%, regardless of the impurity contents. However, the grain size of the sintered pellets decreased with the increasing impurity contents. As a result of the dissolved oxides in $UO_2$ from the impurity groups, the specific surface area of the OREOX powder increased with an increase of the impurities. The grain size of the sintered pellets was significantly decreased by the metallic and oxide precipitates.

Scrubber를 장착한 EGR 시스템이 디젤기관의 성능특성에 미치는 영향 (Effects on Performance Characteristics of Diesel Engine by EGR system with Scrubber)

  • 임재근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권2호
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    • pp.184-191
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    • 1999
  • Th effects of exhaust gas recirculation(EGR) on the characteristics of combustion exhaust emissions and specific fuel consumption(SFC) are experimentally investigated by four-cylin-der four-cycle and direct injection marine diesel engine. In order to reduce soot contents in the recirculated exhaust gas to intake system of the engines a novel diesel soot removal system with a cylinder-type scrubber which has water injector(4 nozzles in 1.0mm diameter)is specially designed and manufactured for the experi-mental system. The obtained results are as follows; The combustion pressure in cylinder is decreased and ignition is delayed with increasing EGR rate. The accumulated quantity of heat release is slightly decreased and the tendency of heat release rate is not constant. NOx and Soot emissions are decreased by maximum 7% and 540% with scrubber tan without scrubber in the range of experimental conditions. Those are increased at the lean burn area with increasing equivalence ration in the constant value of engine speed and EGR rate. Also those are decreased with increasing EGR rate in the constant value of engine speed and equivalence ratio.

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HIGH BURNUP CHANGES IN UO2 FUELS IRRADIATED UP TO 83 GWD/T IN M5(R) CLADDINGS

  • Noirot, J.;Aubrun, I.;Desgranges, L.;Hanifi, K.;Lamontagne, J.;Pasquet, B.;Valot, C.;Blanpain, P.;Cognon, H.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제41권2호
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    • pp.155-162
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    • 2009
  • Since the 90's, EDF and AREVA-NP have irradiated, up to very high burnups, lead assemblies housing $M5^{(R)}$ cladded fuels. Post-irradiation examination of high burnup $UO_2$ pellets show an increase in the fission-gas release rate, an increase in fuel swelling, and formation of fission-gas bubbles throughout the pellets. Xenon abundances were quantified, and phenomena leading to this bubble formation were identified. All examinations provided valuable data on the complex state of the fuel during irradiation. They show the good behavior of these fuels, exhibiting various microstructures at very high burnups, none of which is likely to lead to problems during irradiation.