• 방사성폐기물학회지
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• 제14권2호
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• pp.91-100
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• 2016

경수로 원전을 대상으로 원전 내 방사화 대상 물질인 스테인리스강, 탄소강 및 콘크리트의 불순물 정보 적용여부에 따른 방사화 핵종 재고량을 계산하였다. 본 연구에서 탄소강은 압력용기 물질에 사용되었고, 스테인리스강은 압력용기 내부 물질에 사용되었으며, 일반 콘크리트가 생체 차폐체에 사용되었다. 금속 물질에 대해서는 참고자료 1개의 불순물 함량 정보를 적용하였고, 콘크리트 물질에서는 참고자료 5개의 불순물 함량 정보를 적용하여 평가를 수행하였다. 방사화 핵종 재고량 전산해석 시 중성자속 계산에는 MCNP 전산코드를, 방사화 계산에는 FISPACT 전산코드를 각각 사용하였다. 계산 결과, 금속 물질에서 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 비방사능이 2배 이상 높았으며, 특히 콘크리트에서는 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 최대 30배 이상 비방사능이 높게 계산되었다. 방사화 핵종의 생성반응과 재고량을 분석한 결과, 금속 구조물에서는 불순물 중 Co원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인 Co-60이, 콘크리트에서는 불순물 중 Co, Eu 원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인Co-60, Eu-152, Eu-154 이 방사성폐기물 준위 결정에 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 원전 해체 계획 수립 시 방사화 핵종 재고량 평가 및 규제에 활용될 수 있을 뿐 아니라, 해체를 고려한 원전 또는 원자력시설의 설계 단계에서도 참고자료로 활용 될 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-58
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• 2021

Chemical decontamination of primary systems in a nuclear power plant (NPP) prior to commencing the main decommissioning activities is required to reduce radiation exposure during its process. The entire process is repeated until the desired decontamination factor is obtained. To achieve improved decontamination factors over a shorter time with fewer cycles, the appropriate flow characteristics are required. In addition, to prepare an operating procedure that is adaptable to various conditions and situations, the transient analysis results would be required for operator action and system impact assessment. In this study, the flow characteristics in the steady-state and transient conditions for the chemical decontamination operations of the Kori-1 NPP were analyzed and compared via the MARS-KS code simulation. Loss of residual heat removal (RHR) and steam generator tube rupture (SGTR) simulations were conducted for the postulated abnormal events. Loss of RHR results showed the reactor coolant system (RCS) temperature increase, which can damage the reactor coolant pump (RCP)s by its cavitation. The SGTR results indicated a void formation in the RCS interior by the decrease in pressurizer (PZR) pressure, which can cause surface exposure and tripping of the RCPs unless proper actions are taken before the required pressure limit is achieved.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권3호
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• pp.134-140
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• 2020

국내 원전은 심층화재방어 개념에 따라 화재 발생 시 원전 외부로 방사능의 누출을 억제하고 발전소의 안전정지기능이 유지되어야 한다. 또한 화재방호 설비가 노형별 화재방호 설계 요건에 맞게 설치되어 운전 중 요구하는 설계기능이 유지되고 있는지 관련 규정에 따라 정기적인 시험으로 건전성을 확인한다. 현재 국내 원전은 원자력안전법과 국내외 소방관계법을 동시에 적용하고 있으며 특히 이러한 법규 환경과 더불어 2017년 국내 최초 영구 정지된 고리1호기에도 유사한 규정이 적용될 것으로 사료된다. 하지만 향후 단계적인 해체원전의 증가를 고려하여 해체특성을 고려한 화재방호 세부 규제규정이 마련되어 체계적으로 해체원전의 화재방호프로그램이 정착되는 기반을 마련할 필요가 있다. 따라서 원전을 다수 운영 중인 미국, 일본, 캐나다 및 유럽 국가들의 원자력 법령체계를 검토하였고, 해외 해체 원전에 활용되고 있는 미국 영구정지 및 해체원전의 화재방호 규제지침인 Reg Guide 1.191의 규제 요건을 고려한 해체원전의 화재방호프로그램 법령체계 마련을 위한 방향을 제시하였다. 본 연구에서는 해체원전의 화재방호프로그램 최적화 및 화재분야의 원전 해체 기반기술 확보를 위해 화재방호 규정 마련을 위한 방향을 제시하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권1호
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• pp.203-210
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• 2018

As the modernization of the nuclear instrumentation system progresses, research reactors have adopted digital wide-range neutron power measurement (DWRNPM) systems. These systems typically monitor the neutron flux across a range of over 10 decades. Because neutron detectors only measure the local neutron flux at their position, the local neutron flux must be converted to total reactor power through calibration, which involves mapping the local neutron flux level to a reference reactor power. Conventionally, the neutron power range is divided into smaller subranges because the neutron detector signal characteristics and the reference reactor power estimation methods are different for each subrange. Therefore, many factors should be considered when preparing the calibration procedure for DWRNPM channels. The main purpose of this work is to serve as a reference for performing the calibration of DWRNPM systems in research reactors. This work provides a comprehensive overview of the calibration of DWRNPM channels by describing the configuration of the DWRNPM system and by summarizing the theories of operation and the reference power estimation methods with their associated calibration procedure. The calibration procedure was actually performed during the commissioning of an open-pool type research reactor, and the results and experience are documented herein.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology
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• 제1권1호
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• pp.37-47
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• 2013

This paper describes basic plans for the development of a radioactive waste disposal facility with the introduction of Nuclear Power Plants (NPPs) for Kenya. The specific objective of this study was to estimate the total projected waste volumes of low- and intermediate-level radioactive waste (LILW) expected to be generated from the Kenyan nuclear power programme. The facility is expected to accommodate LILW to be generated from operation and decommissioning of nuclear power plants for a period of 50 years. An on-site storage capacity of 700 $m^3$ at nuclear power plant sites and a final disposal repository facility of more than 7,000 $m^3$ capacity were derived by considering Korean nuclear power programme radioactive waste generation data, including Kori, Hanbit, and APR 1400 nuclear reactor data. The repository program is best suited to be introduced roughly 10 years after reactor operation. This study is important as an initial implementation of a national LILW disposal program for Kenya and other newcomer countries interested in nuclear power technology.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권5호
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• pp.1140-1153
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• 2016

Since the inception of nuclear power as a commercial energy source, safety has been recognized as a prime consideration in the design, construction, operation, maintenance, and decommissioning of nuclear power plants. The release of radioactivity to the environment requires the failure of multiple safety systems and the breach of three physical barriers: fuel cladding, the reactor cooling system, and containment. In this study, nuclear reactor containment pressurization has been modeled in a large break-loss of coolant accident (LB-LOCA) by programming single-cell and multicell models in MATLAB. First, containment has been considered as a control volume (single-cell model). In addition, spray operation has been added to this model. In the second step, the single-cell model has been developed into a multicell model to consider the effects of the nodalization and spatial location of cells in the containment pressurization in comparison with the single-cell model. In the third step, the accident has been simulated using the CONTAIN 2.0 code. Finally, Bushehr nuclear power plant (BNPP) containment has been considered as a case study. The results of BNPP containment pressurization due to LB-LOCA have been compared between models, final safety analysis report, and CONTAIN code's results.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권4호
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• pp.437-445
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• 2019

고리1호기의 영구정지 이후 해체공정에 대해 관심이 집중되고 있다. 방사선관리구역 내부 방사화구조물의 해체는 2026년 이후 본격적으로 진행될 예정이다. 원자로와 내부구조물은 원자력발전소의 구조물 중 가장 높은 수준의 방사능을 갖고 있으며 1차측의 대표적인 중량물로, 절단해체 과정에서 방사선학적 측면과 산업안전 측면에서 주의가 요구된다. 효율적인 해체 폐기물 관리를 달성하기 위해 원자로와 내부구조물의 절단해체공정에 대한 연구가 수행되었다. 방사화 평가결과 내부구조물의 노심 측면부와 상/하부의 일부는 중준위 폐기물로 평가되었고 이외의 구성품은 저준위로 평가되었다. 상대적으로 방사화가 많이 되고 복잡한 형상을 갖는 내부구조물의 경우 작업자의 피폭을 저감하기 위해 수중에서 다양한 절단방법을 통해 원격절단하는 방안이 제안되었고, 절단물은 약 19개의 극저준위/저준위 포장용기와 9개의 중준위 포장용기에 적재될 것으로 예상되었다. 방사화 평가결과 원자로의 노심 측면부는 저준위 폐기물로 평가되었고 이외의 부분은 극저준위 또는 자체처분수준의 폐기물로 확인되었다. 상대적으로 방사화가 적게 된 원자로의 경우 열적절단 방법을 사용해 현재위치에서 인양하며 공기중에서 원격절단하는 방안이 제안되었고, 절단물은 약 42개의 극저준위/저준위 포장용기에 적재될 것으로 예상되었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.5-8
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• 2024

In this study, we investigated high-gradient magnetic separation as a method for separating crud in high-temperature, high-pressure water inside a nuclear reactor. Corrosion products in the coolant circulate through the system and attach to the reactor core, where they are activated by neutron irradiation. The activated corrosion products then desorb from the core and circulate through the cooling system again. The corrosion product in the reactor water or piping system is called crud. Crud is the main source of radiation exposure for radiation workers. Removal and recovery of crud is important in decommissioning plants that have been in operation for service life, and new technologies are also desired. A method for separating activated ions adsorbed on ion exchange resins in nuclear reactors using magnetic separation is developed. In this method, the ion exchange resin is washed with acid, the activated ions are adsorbed from the washing water using adsorbents, and then separated magnetically. Rudimentary experiments were conducted to investigate the possibility of this method.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권3호
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• pp.235-243
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• 2016

우리나라를 포함한 많은 국가들에서 향후 원전 해체로 저준위폐기물이 대량으로 발생할 전망이다. 본 논문에서는 미국의 저준위방사성폐기물 처분 관련 규제 기준을 분석하고, 특히 원자력발전소의 운영 및 해체를 포함하는 전주기에서 발생하는 폐기물의 처분 옵션을 확장하는 방안으로 사용되고 있는 저준위방사성폐기물의 블랜딩에 대해 검토하였다. 2007년 미국 NRC는 미국 저준위폐기물 관리 프로그램에 대한 전략분석 결과, 방사선위험도와 성능평가에 기반한 새로운 저준위폐기물 관리 규제의 필요성을 제기하였는데, 특히 방사성핵종 농도가 다른 폐기물의 블랜딩을 처분에 대한 옵션을 다양화할 수 있는 안전한 방안으로 제시하였다. NRC는 블랜딩을 처분에 적합하도록 방사성핵종의 농도가 다른 저준위폐기물을 비교적 균일하게 혼합(mixing)하는 것으로 정의하였다. 2015년 2월 농도 평균과 포장에 대한 NRC BTP의 개정판으로 공표된 블랜딩에 대한 구체적인 기술요건을 분석하였고 국내 해체폐기물에 대한 적용 방안도 예시하였다. 대량으로 발생할 해체폐기물에 대해 블랜딩과 농도평균을 적용하면 처분 효율성을 향상시킬 수 있다. 바이오쉴드 콘크리트에 대한 농도평균 적용에 대해 예시하였다.

• 국제학술발표논문집
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• The 8th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.353-358
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• 2020

Recent efforts to develop a common standard for nuclear power plants (NPPs) with the aim of creating (1) a digital environment for a better understanding of NPPs life-cycle management aspect and (2) engineering data interoperability by using existing standards among different unspecified project participants (e.g., owners/operators, engineers, contractors, equipment suppliers) during plants' life cycle process (EPC, O&M, and decommissioning). In order to meet this goal, there is a need for formulating a standardized high-level physical breakdown structure (PBS) for NPPs project management office (PMO). However, high-level PBS must be comprehensive enough and able to represent the different types of plants and the new trends of technologies in the industry. This has triggered the need for addressing the issues of the recent operational NPPs and future technologies' ramification for evaluating the changes in the NPPs physical components in terms of structure, system, and component (SSC) configuration. In this context, this ongoing study examines the recent conventional NPPs and technological trends in the development of future NPPs facilities. New reactor models regarding the overlap of variant issues of nuclear technology were explored. Finally, issues on PBS for project management are explored by the examination of the configuration of NPPs primary system. The primary systems' configuration of different reactor models is assessed in order to clarify the need for analyzing the new trends in nuclear technology and to formulate a common high-level PBS. Findings and implications are discussed for further studies.