• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권4호
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• pp.439-458
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• 2013

REX-10 is a fully-passive small modular reactor in which the coolant flow is driven by natural circulation, the RCS is pressurized by a steam-gas pressurizer, and the decay heat is removed by the PRHRS. To confirm design decisions and analyze the transient responses of an integral PWR such as REX-10, a thermal-hydraulic system code named TAPINS (Thermal-hydraulic Analysis Program for INtegral reactor System) is developed in this study. Based on a one-dimensional four-equation drift-flux model, TAPINS incorporates mathematical models for the core, the helical-coil steam generator, and the steam-gas pressurizer. The system of difference equations derived from the semi-implicit finite-difference scheme is numerically solved by the Newton Block Gauss Seidel (NBGS) method. TAPINS is characterized by applicability to transients with non-equilibrium effects, better prediction of the transient behavior of a pressurizer containing non-condensable gas, and code assessment by using the experimental data from the autonomous integral effect tests in the RTF (REX-10 Test Facility). Details on the hydrodynamic models as well as a part of validation results that reveal the features of TAPINS are presented in this paper.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.149-154
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• 1998

A subcritical reactor driven by a linear proton accelerator has been considered as a nuclear waste incinerator at Korea Atomic Energy Research Institute(KAERI). Since the multiplication factor of a subcritical reactor is less than unity, to compensate exponentially decreasing fission neutrons from spallation reactions are essentially required for operating the reactor in its steady state. furthermore, the profile of accelerator beam currents is very important in controlling a subcritical reactor, because the reactor power varies in accordance of the profile of external neutrons. We have developed a code system to find numerical solutions of reactor kinetics equations, which are the simplest dynamic model for controlling reactors. In a due course of our previous numerical study of point kinetics equations for critical reactors, however, we learned that the same code system can be used in studying dynamic behavior of the subcritical reactor. Our major motivation of this paper is to investigate responses of subcritical reactors for small changes in thermal hydraulic parameters. Building a thermal hydraulic model for the subcritical reactor dynamics, we performed numerical simulations for dynamic responses of the reactor based on point kinetics equations with a source term. Linearizing a set of coupled differential equations for reactor responses, we focus our research interest on dynamic responses of the reactor to variations of the thermal hydraulic parameters in transient phases.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권1호
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• pp.69-77
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• 2014

상대습도 데이터를 이용하여 벤토나이트 완충재 블록의 불포화 수리전도도 변화를 평가하였다. 불포화 매질에서의 물의 흐름을 나타내는 일반적인 분석해를 통해 상대습도를 통한 불포화 수리전도도 계산방안을 도출하였고, 이를 실제 수행한 실내 물 유입 실험 결과에 적용하여 포화가 진행됨에 따라 변화하는 완충재 불포화 수리전도도 양상을 확인하였다. 일반적인 포화 상태와는 확연히 다르게 수두 구배와 물의 유출량이 시간에 따라 불규칙하게 변화하는 결과를 나타냈으며, 벤토나이트 완충재의 불포화 수리전도도는 시간에 따라 증가하는 경향을 보였다. 수분 흡수로 인한 벤토나이트 입자 팽창 때문으로 인한 매질 내 공극의 부피 및 크기 확대가 불포화 수리전도도값의 증가를 야기하는 것으로 판단되었고, 이러한 결과는 완충재 블록의 팽창 정도와 수리전도도의 상관성에 관한 추후 연구의 필요성을 제시하였다. 본 연구에서 수행된 불포화 수리전도도 평가 방안은 방사성폐기물 처분 시 완충재의 장기적인 수리학적 성능평가에 유용한 기술로 사용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제49권1호
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• pp.31-41
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• 2016

본 연구는 절리의 방향분포가 절리성 암반의 수리적 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 등가파이프 연결구조에 기반을 둔 이차원 DFN(discrete fracture network) 유체유동 해석 프로그램 코드를 개발하고 수치실험을 수행하였다. 수치실험에 사용된 이차원 DFN 시스템은 경계효과를 고려하여 $32m{\times}32m$ 영역의 중앙에서 $20m{\times}20m$ 크기의 DFN 블록이다. 두 절리군을 사용하여 절리의 빈도와 길이분포를 고정하고 절리군 선주향의 평균과 표준편차를 달리하며 추계론적으로 생성한 총 15개의 DFN 블록에 대하여 매 $30^{\circ}$ 간격으로 회전하면서 총 12 방향으로 구현한 총 180개 DFN 블록에서 블록수리전도도가 산정되었다. 또한, 각각의 DFN 블록에서 이론적 블록수리전도도, 주 수리전도도텐서 및 평균블록수리전도도를 추정하여 비교분석한 결과, 절리군의 평균 교차각이 작을수록 절리 방향분포의 변동성이 이차원 DFN 시스템의 등가연속체 취급 가능성 및 블록수리전도 특성에 더욱 영향을 미치는 것으로 평가되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.131-140
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• 2009

쉴드 터널의 세그먼트라이닝은 일반적으로 배수시스템을 채용한 재래식 터널과 달리, 비배수 방식을 채택하여 건설된다. 하지만 비배수 터널로 건설된 경우 시간의 경과에 따른 열화의 진행으로 누수가 증가하여, 장기적으로는 설계시 적용된 비배수 개념이 유지되지 않는다. 세그먼트 터널에서 이음부는 변위와 누수가 주로 빌생되는 부분으로, 특히 누수는 이음부를 통하여 일어나는 경우가 대부분이다 이에 본 논문에서는 전력구 터널을 모델로 선정하여 라이닝 이음부의 열화로 인한 누수가 터널의 세그만트 라이닝에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 라이닝 전반열화 조건과 이음부의 전반 열화 및 국부 열화 조건으로 설정하여 수치해석을 수행하였으며, 라이닝 이음부의 열화로 인한 누수가 기준량 초과 시 그라우트 주입구를 이용하여 재주입시 누수제어가 가능한지 여부를 수치해석을 통하여 조사하였다. 해석결과 세그먼트 라이닝 및 이음부의 누수로 인한 터널과 지반 간 수리 상호작용 메커니즘을 알 수 있었으며, 시공 중 라이닝 투수성 품질관리, 운영 중 누수관라의 기준을 설정하는데 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제39권6호
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• pp.439-450
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• 2023

The Yeongsan River, a major water resource for Jeollanam-do, that is adjacent to industrial complexes and agricultural areas, is exposed to water pollution. Therefore, it is necessary to investigate the impact of water pollution incidences and prepare response systems for river environment safety for other water resources in the future. Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC) was applied to the mainstream of the Yeongsan River where residential, commercial, and agricultural areas are located to analyze the behavior of pollutants conducting the scenario analysis. Considering the pollutants that affected the study area, two pollutants, oil and benzene, with different physical and chemical characteristics were selected for the analysis. As a result of comparing the actual and simulated values of the water elevation, temperature, and flow rate, it was confirmed that the model adequately reproduced the hydraulic characteristics of the Yeongsan River. The oil flow dynamics showed that an increase in flow rate led to reduction in the maximum height of the slick. Notably, the behavior of the oil was predominantly influenced by the wind conditions. In the case of benzene, lower flow scenarios exhibited decreased arrival times and residence times accompanied by an elevation in the maximum concentration levels. From the results of pollutant behavior in the study area, it is feasible to utilize the section of tributary confluence for collection and the weir area for dilution. This study enhances the understanding of the pollutant's behavior with different characteristics and develops effective control systems tailored to the physicochemical attributes of pollutants.

• 터널과지하공간
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• 제17권2호
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• pp.109-118
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• 2007

굴착손상영역(EDZ)은 굴착으로 인해 현지 암반이 역학적으로 손상을 입게 되어 응력상태, 변위상태, 암반의 안정성, 지하수의 흐름상태 등에 변화가 일어나는 영역을 의미한다. EDZ의 역학적 특성과 관련한 많은 연구들이 수행되었지만, EDZ에서의 지하수 유동 특성에 관한 연구는 아직 부족한 수준이다. 본 연구에서는 굴착으로 인한 수리-역학 상호작용(coupling)에 의해 굴착면 주변의 수리적 간극값이 변하는 영역을 수리적 굴착 thstkdduddudr이라 정의하고, 이를 3차원 분리단열망(DFN)에 적용시켜 보았다. 이를 통해 수리적 간극변화가 3차원 불연속 망에서의 전반적인 지하수 유동에 미치는 영향을 파악하였다. 또한 3차원 DFN 지하수 유동 해석 시 주로 이용되는 수두 조건과 유량 조건의 적용성을 고찰하였다. 해석 결과 수리-역학적 상호거동에 의해 발생하는 굴착면 주변의 수리적 간극변화는 터널 내부로 유입되는 유량에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 DFN 해석 시 다양한 경계조건에 따른 상이한 결과를 토대로 보다 합리적인 경계조건 설정에 대한 방향을 제시하였다. 마지막으로 실제 현장에서 수리해석을 실시한 자료를 바탕으로 수리적 간극 값의 변화를 고려할 때와 고려하지 않을 때의 유입유량 차이를 통해, 3차원 지하공동의 지하수 유동해석 시 수리적 간극 값의 변화를 고려하는 것이 보다 더 보수적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권6호
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• pp.633-647
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• 2014

Biopolymers, polymers produced by living organisms, are used in various fields (e.g., medical, food, cosmetic, medicine) due to their beneficial properties. Recently, biopolymers have been used for control of soil erosion, stabilization of aggregate, and to enhance drilling. However, the inter-particle behavior of such polymers on soil behavior are poorly understood. In this study, an artificial biopolymer (${\beta}$-1,3/1,6-glucan) was used as an engineered soil additive for Korean residual soil (i.e., hwangtoh). The geotechnical behavior of the Korean residual soil, after treatment with ${\beta}$-1,3/1,6-glucan, were measured through a series of laboratory approaches and then analyzed. As the biopolymer content in soil increased, so did its compactibility, Atterberg limits, plasticity index, swelling index, and shear modulus. However, the treatment had no effect on the compressional stiffness of the residual soil, and the polymer induced bio-clogging of the soil's pore spaces while resulting in a decrease in hydraulic conductivity.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.177-177
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• 2001

• 한국물환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.52-58
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• 2005

The assessment on characteristics of hydraulic behavior and water quality variations of underground reservoirs of buildings were studied. Firstly, it was thought that underground reservoir capacities($m^3$) of buildings should be not determinated by the uniform and same methods but be estimated on the basis of the dwelling areas on dominated households and their residential characteristics, because these characteristics influence significantly on actual water usages and patterns of buildings. Secondly, it was likely that the average reduction rate of residual chlorine in underground reservoirs were affected from the their capacities, because the average reduction rate of residual chlorine in underground reservoirs under $1,000m^3$ was 43 percent, on the other hand, that rate of underground reservoirs over $1,000m^3$ was 60 percent. Thirdly, through the field investigation, the retention time of drinking water in underground reservoirs were in the range from 0.3 day to 3.9 day. In addition to, the average reduction rate of residual chlorine were depended largely on the retention time of drinking water. When the retention time was under 24 hours, the average reduction rate of residual chlorine was 45 percent, and in case of over 24 hours, was 49 percent. Fourth, water level in underground reservoirs was averagely varied in the range from 0.1 m to 2.65 m at the height of underground reservoirs. If considered actual height of underground reservoirs, 37.6 percent of the height of underground reservoirs was only used. Consequently, the frequency of the inflow and outflow of drinking water in underground reservoir were very increased, and had an effect on the reduction of residual chlorine. Lastly, the investigations on hydraulic structure characteristics of underground reservoirs inside showed the locations of inflow and outflow of drinking water almost were in the opposite direction. And some buildings had several baffles in the middle. Nevertheless, their installations had no beneficial for the improvement of water quality.