• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.261-267
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• 2004

처분시스템 설계 시 기초 자료로 사용되는 국내 사용후핵연료의 발생량, 특징 및 연소이력 등의 현재 및 향후 현황을 파악하였다. 2055년까지 PWR 및 CANDU 사용후핵연료 발생량은 각각 20,500 및 14,800MTU로 나타났다.$17{\times}17$ 핵연료 집합체의 사용후핵연료 발생량비율은 2003년 기준으로 전체대비 60%를 점유하는 것으로 나타났으며, 2012년 이후부터는 .$16{\times}16$ KSFA 사용후핵연료 발생량이 .$17{\times}17$ 핵연료를 능가하기 시작하여 최종시점인 2055년에는 70% 정도를 점유할 것으로 보인다. 사용후핵연료의 평균 연소도는 90년대 후반에는 36GWD/MUT 정도, 2000년대 초반에는 40GWD/MTU를 나타냈으며, 2000년대 중ㆍ후반부터는 45GWD/MTU를 초과할 것으로 보인다. 따라서, 현재는 1997년에 선정한 제원을 기준 핵연료 제원으로 사용하되, 2010년을 기점으로 기준핵연료를 .$16{\times}16$ KSFA 4.5w/o, 55GWD/MTU로 반영하는 것이 타당해 보인다.

• 에너지공학
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• 제16권3호
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• pp.93-102
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• 2007

본 논문에서는 해체 시나리오를 정량적 및 정성적 고려사항을 반영하여 평가하기 위하여 계층적분석이론(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 이용한 평가모델을 개발하였으며 또한 해체 시나리오의 정량적인 자료산출을 위하여 해체일정, 폐기물량, 방사화 가시화, 해체비용, 작업자 피폭량 등과 같은 해체정보산출모듈을 개발하였다. 그리고 해체공정을 가상환경에서 구현하여 해체절차를 파악하기 위하여 디지털 목업(Digital Mock-Up, DMU)을 개발하였으며 DMU 시스템은 해체정보산출모듈, 해체 DB 및 해체 시나리오 평가 모듈을 통합적으로 관리하도록 개발되었다. 마지막으로 개발된 해체 DMU 시스템과 계층분석과정 모델을 연구로 1호기(Korea Research Reactor-1, KRR-1) thermal column의 플라즈마 절단 시나리오와 nibbler 절단 시나리오에 적용하여 비교 평가하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제2권1호
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• pp.35-40
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• 2004

Final disposal of radioactive waste generated from Nuclear Power Plant (NPP) requires the detailed information about the characteristics and the quantities of radionuclides in waste package. Most of these radionuclides are difficult to measure and expensive to assay. Thus it is suggested to the indirect method by which the concentration of the Difficult-to-Measure (DTM) nuclide is estimated using the correlations of concentration - it is called the scaling factor - between Easy-to-Measure (Key) nuclides and DTM nuclides with the measured concentration of the Key nuclide. In general, the scaling factor is determined by the log mean average (LMA) method and the regression method. However, these methods are inadequate to apply to fission product nuclides and some activation product nuclides such as 14$^{C}$ and 90$^{Sr}$ . In this study, the artificial neural network (ANN) method is suggested to improve the conventional SF determination methods - the LMA method and the regression method. The root mean squared errors (RMSE) of the ANN models are compared with those of the conventional SF determination models for 14$^{C}$ and 90$^{Sr}$ in two parts divided by a training part and a validation part. The SF determination models are arranged in the order of RMSEs as the following order: ANN model

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.117-123
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• 2003

지난 논문에 이어서 삼중수소 취급시설의 일부인 삼중수소 주입계통과 재생계통을 소개하였다. 두 계통은 모두 삼중수소의 유출이 가능한 계통들로서 GB안에 설치되어야 하는 계통들이다. 삼중수소 주입계통은 삼중수소 취급시설을 사용하여 목적하는 제품을 생산하게 되는 주 계통으로서 삼중수소의 관리를 위하여 정확히 삼중수소의 주입/분배량을 계량할 수 있어야 하고, 주입 후 계통내 잔여 삼중수소를 최대한 회수할 수 있도록 하여 방사성 물질의 환경방출을 최소화 할 뿐만 아니라 귀한 자원의 손실을 최소화하도록 설계되었다. MS, Ni catalyst bed, metal getter 등 재생이 필요한 TRS 내부의 장치들은 별도의 재생계통을 사용하여 재생한다. 다른 장치들의 재생은 장치를 가열하면서 적절한 purge gas를 흘려주는 비교적 간단한 방법으로 재생이 가능하나 삼중수소를 흡착한 metal getter의 삼중수소를 회수해야 하기 때문에 복잡한 공정을 거쳐야 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권7호
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• pp.2736-2747
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• 2022

The operations in the design lifecycle of a nuclear power plant targeted to be decommissioned lead to neutron activation. Operations in the decommissioning process include cutting, decontamination, disposal, and processing. Among these, cutting is done close to the target material, and thus workers are exposed to radiation. As there are only a few studies on pressurizers, there arises the need for further research to assess the radiation exposure dose. This study obtained the specifications of the AP1000 pressurizer of Westinghouse and the distribution of radionuclide inventory of a pressurizer in a pressurised water reactor for evaluation based on literature studies. A cutting scenario was created to develop an optimal method so that the cut pieces fill a radioactive solid waste drum with dimensions 0.571 m × 0.834 m. The estimated exposure dose, estimated using the tool VISIPLAN SW, in terms of the decontamination factor (DF) ranged from DF-0 to DF-100, indicating that DF-90 and DF-100 meet the ICRP recommendation on exposure dose 0.0057 mSv/h. At the end of the study, although flame cutting was considered the most efficient method in terms of cutting speed, laser cutting was the most reasonable one in terms of the financial aspects and secondary waste.

• 한국표면공학회지
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• 제56권1호
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• pp.84-93
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• 2023

The spent nuclear fuel is burned during the planned cycle in the plant and then generates elements such as actinide series, fission products, and plutonium with a long half-life. An 'interim storage' step is needed to manage the high radioactivity and heat emitted by nuclides until permanent-disposal. In the case of Korea, there is no space to dispose of high-level radioactive waste after use, so there is a need for a period of time using interim storage. Therefore, the intensity of neutrons and gamma-ray must be determined to ensure the integrity of spent nuclear fuel during interim storage. In particular, the most important thing in spent nuclear fuel is burnup evaluation, estimation of the source term of neutrons and gamma-ray is regarded as a reference measurement of the burnup evaluation. In this study, an analysis of spent nuclear fuel was conducted by setting up a virtual fuel burnup case based on CE16×16 fuel to check the total amount and spectrum of neutron, gamma radiation produced. The correlation between BU (burnup), IE (enrichment), and CT (cooling time) will be identified through spent nuclear fuel burnup calculation. In addition, the composition of nuclide inventory, actinide and fission products can be identified.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.329-333
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• 2005

모의지하수중에서 가압경수로형 사용후핵연료로부터 세슘의 침출률에 미치는 공학적 방벽 영향을 규명하기 위하여 지난 약 6년간 벤토나이트 또는 금속시편등의 존재여부에 따라 침출시험을 수행하였다. 침출률은 시간이 경과함에 따라 지수함수적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 적정시간이 경과한 다음부터는 일정한 값에 수렴하는 경향을 나타내었다. 벤토나이트 또는 금속시편이 있을 경우 세슘의 누적누출분률은 선형적으로 증가하였으나, 이들이 없는 경우의 누적분률은 급격히 증가한 다음 서서히 증가하는 경향을 보였다. 이 누적분률에서 갭에 존재하는 세슘의 재고량을 제한 값은 공학적 방벽이 존재하는 경우의 누적분률에 거의 근접하였다. 이러한 결과들은 사용후핵연료 중 세슘의 초기누출분률은 갭 중 세슘의 재고량에 의존하지만, 세슘의 장기침출률은 공학적 방벽에 거의 영향을 받지 않음을 암시해 주고 있다. 그러나 세슘의 초기침출률은 공학적 방벽의 지연효과로 감소될 수 있을 것이다. 그리고 처분장에서 사용후핵연료 중 세슘의 장기침출률은 $2\times10^{-2}\;g/m^2-day$를 넘지않는 범위 내에서 일정한 값을 가질 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권1호
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• pp.87-93
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• 2006

제2차 전력수급기본계획에 의거 2017년까지 계획된 원자로만을 대상으로 심지층 처분시스템 설계 시 필요한 국내 사용후핵연료의 발생량, 제원적 특징, 초기농축도 및 방출연소도 등에 대하여 현재 및 미래 현황을 파악하고 예측하였다. 2057년까지 PWR 및 CANDU 사용후핵연료 발생량은 각각 20,500 및 14,800 MTU로 나타났다. 초기 농축도에 대해서는 4.5 wt.% 이하를 갖는 사용후핵연료가 96.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 사용후핵연료의 평균 방출연소도는 90년대 후반에는 36 GWD/MUT 전도, 2000년대 초반에는 40 GWD/MTU를 나타냈으며, 2000년대 중 후반부터는 45 GWD/MTU가 될 것으로 나타났다. 광범위한 분석 및 예측 결과, 총 처분물량을 대표할 수 있는 가상적인 기준 사용후핵 연료는 16 6 한국표준형연료, 단면적 $21.4cm\times21.4cm$, 길이 453cm, 무게 672 kg, 초기 농축도 4.5 wt.%, 방출연소도 55 GWD/MTU로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권2호
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• pp.114-129
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• 2017

Background: The purpose of this paper is to confirm the event timings and the magnitude of fission product aerosol release from the Fukushima accident. Over a few hundreds of technical papers have been published on the environmental impact of Fukushima Daiichi accident since the accident occurred on March 11, 2011. However, most of the research used reverse or inverse method based on the monitoring of activities in the remote places and only few papers attempted to estimate the release of fission products from individual reactor core or from individual spent fuel pool. Severe accident analysis code can be used to estimate the radioactive release from which reactor core and from which radionuclide the peaks in monitoring points can be generated. Materials and Methods: The basic material used for this study are the initial core inventory obtained from the report JAEA-Data/Code 2012-018 and the given accident scenarios provided by Japanese Government or Tokyo Electric Power Company (TEPCO) in official reports. In this research a forward method using severe accident progression code is used as it might be useful for justifying the results of reverse or inverse method or vice versa. Results and Discussion: The release timing and amounts to the environment are estimated for volatile radioactive fission products such as noble gases, cesium, iodine, and tellurium up to 184 hours (about 7.7 days) after earthquake occurs. The in-plant fission product behaviors and release characteristics to environment are estimated using the severe accident progression analysis code, MELCOR, for Fukushima Daiichi accident. These results are compared with other research results which are summarized in UNSCEAR 2013 Report and other technical papers. Also it may provide the physically based arguments for justifying or suspecting the rationale for the scenarios provided in open literature. Conclusion: The estimated results by MELCOR code simulation of this study indicate that the release amount of volatile fission products to environment from Units 1, 2, and 3 cores is well within the range estimated by the reverse or inverse method, which are summarized in UNSCEAR 2013 report. But this does not necessarily mean that these two approaches are consistent.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권2호
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• pp.155-162
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• 2008

후행 핵연료주기 경제성 평가는 추정 비용의 불확실성, 평가 대상기간의 장기성, 적용 할인율에 따른 계산결과의 변동성 등 많은 불확실성을 내포하고 있기 때문에 평가기관 또는 평가자에 따라 그 결과가 서로 상이하다. 본고에서는 지금까지 수행 된 주요 경제성 평가 연구들을 조사/분석하여 그 특징과 한계를 알아봄으로써 현재 국내에서 추진되고 있는 사용후핵연료 공론화 및 후행 핵연료주기 정책 연구 추진에 기초자료로 활용될 수 있도록 하고자 하였다. 분석 결과 사용후핵연료 재활용 옵션에 비해 직접처분 옵션이 유리하나, 입력 자료로 사용된 파라미터 값에 따라 결과의 불확실성이 많이 나타나 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다는 사실을 알 수 있었다.