• Nuclear Engineering and Technology
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• 제23권1호
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• pp.20-29
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• 1991

본 연구에서는 2030년까지의 전력수요, 전력생산중 원자력발전의 비중, 기존 원전표준화 계획, 국내제작 능력을 반영하여 개량형 경수로와 중수로 (CANDU)에 대한 참조 시나리오를 도출하고 각 참조 시나리오와 핵연료주기 전략별 핵연류주기 비용, 원자력 발전 단가, 우라늄 소요량, 인력 소요량을 계산하였다. 참조 시나리오들에 대한 분석을 한 결과 우라늄 자원활용, 원전안전성, 인력활용 측면이 노형 전략수립의 주요 인자로 작용하며 발전단가는 전략별로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.437-450
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• 2014

원전의 항공기 충돌 리스크 평가에 사용되는 대표매개변수를 선정하기 위한 방법론을 개발하였다. 대상 원전은 국내의 대표적인 경수로형 원전 중 하나로 선정하여 3차원 유한요소 해석 모델을 구축하였다. 콘크리트 재료모델에는 소성손상모델이 적용되었으며, 강재는 다중선형곡선거동을 가지는 것으로 모델링하였다. 운동에너지, 전체 충격량, 최대 충격량, 최대 하중등 4종의 대표매개변수 후보군을 선정하였다. 각각의 매개변수 후보군은 모두 충돌 속도와 질량의 함수로 표현되므로, 충돌속도 50~200m/s, 항공유량 30~90%의 범위에 대하여 매개변수값을 도출하고 충돌 해석을 수행하여, 충돌 시의 구조 응답과의 상관관계를 분석하였다. 모든 해석에서 항공기의 기종은 보잉767 기종으로 선정하였다. 충돌해석에는 Riera의 하중-시간 이력 함수를 이용한 해석기법을 적용하였다. 매개변수와 충돌 시 응답의 상관관계 적합성은 결정계수값을 이용하여 분석하였다. 4 종의 대표매개변수 후보군 중 최대 하중값이 가장 직관적일 뿐만 아니라 본 연구에서의 해석 케이스에서는 응답과의 상관성도 가장 뛰어난 것으로 나타남에 따라, 항공기충돌 리스크 평가를 위하여 가장 적합한 매개변수라 할 수 있을 것으로 판단되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권3호
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• pp.624-634
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• 2016

Nuclear criticality safety analyses (NCSAs) considering burnup credit were performed for the GBC-32 cask. The used nuclear fuel assemblies (UNFAs) discharged from Hanbit Nuclear Power Plant Unit 3 Cycle 6 were loaded into the cask. Their axial burnup distributions and average discharge burnups were evaluated using the DeCART and Multi-purpose Analyzer for Static and Transient Effects of Reactors (MASTER) codes, and NCSAs were performed using SCALE 6.1/STandardized Analysis of Reactivity for Burnup Credit using SCALE (STARBUCS) and Monte Carlo N-Particle transport code, version 6 (MCNP 6). The axial burnup distributions were determined for 20 UNFAs with various initial enrichments and burnups, which were applied to the criticality analysis for the cask system. The UNFAs for 20- and 30-year cooling times were assumed to be stored in the cask. The criticality analyses indicated that $k_{eff}$ values for UNFAs with nonuniform axial burnup distributions were larger than those with a uniform distribution, that is, the end effects were positive but much smaller than those with the reference distribution. The axial burnup distributions for 20 UNFAs had shapes that were more symmetrical with a less steep gradient in the upper region than the reference ones of the United States Department of Energy. These differences in the axial burnup distributions resulted in a significant reduction in end effects compared with the reference.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권3호
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• pp.339-346
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• 2019

제8차 전력수급기본계획에 근거하여 현재 운영중이거나 계획중인 원자력발전소에서 발생할 사용후핵연료의 양과 특성을 추정하였다. 본 연구에서 고려된 특성은 핵연료집합체에 대한 제원, 핵연료봉 배열, $^{235}U$ 초기 농축도, 방출연소도, 냉각기간이다. 이들은 사용후핵연료 처분시스템을 설계하는데 필수적인 항목이다. 2082년까지 가압경수로 사용후핵연료의 예상발생량은 약 62,500 다발로 추정되었다. 2018년 말까지 발생한 사용후핵연료 중 상대적으로 길이가 짧은 웨스팅하우스형 원전연료가 약 60%, 상대적으로 길이가 50 cm 정도 긴 한국형 원전 연료가 약 40%를 차지하였다. $^{235}U$ 초기 농축도 4.5 wt% 이하를 갖는 사용후핵연료의 비율은 전체 발생량의 약 90%를 차지하였으며, 방출연소도는 98%의 물량이 55 GWd/tU 이하로 나타났다. 2077년을 기준으로 웨스팅하우스형 원전에서 발생한 사용후핵연료의 냉각기간은 50년 이상이 97% 정도를 차지하였으며, 본 논문에서 가정한 처분 완료시점인 2125년을 기준으로 한국형 원전에서 발생한 사용후핵연료의 냉각기간은 45년 이상이 98% 정도를 차지하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 효율적인 처분시스템 설계를 위해 기준 사용후 핵연료는 제원적 특성을 고려하여 두 가지 형태로 설정하였으며, 웨스팅하우스형 원전 연료의 경우, 집합체 제원으로 KSFA, 초기 농축도 4.5 wt%, 방출연소도 55 GWd/tU, 냉각기간 50년으로, 한국형 원전 연료의 경우, 집합체 제원으로 PLUS7, 초기 농축도 4.5 wt%, 방출연소도 55 GWd/tU, 냉각기간 45년으로 설정하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.203-209
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• 1999

In this study, the structural deflection analysis of robot manipulator for removing nuclear fuel rod from nuclear reactor vessel is performed by using general purpose finite element code (ANSYS). The structural deflection analysis results reported in this study is very required for the accurate design of robot system. The structural deflection analysis for the manipulator's structural status at which the gripper grasps and draws up the nuclear fuel rod is done, For this beginning structural status of robot manipulator's removing motion, the reaction forces at each joint have static maximum values as reported in the reference(6), and so these forces may cause the maximum deflection of robot structure. The structural deflection analysis is performed for selected four working cases of the proposed structural model and results on deformation, stress for the manipulator's solid body and the deflection at the end of robot manipulator's gripper are calculated. And further, the same analysis is performed for the slenderer manipulator with cross section reduced by one-fifth of each side length of proposed model. The analysis is performed not only for the nuclear fuel rod with weight load of 300kg but also for nuclear fuel rods with weight loads of 100kg, 200kg, 400kg and 500kg. The static structural deflection analysis results show that the deflection value increases as the load increases and the largest value (corresponding to the weight load of 500kg in case 1) is much smaller than the gap distance between nuclear fuel rods. but the largest value for the slenderer manipulator is almost as large as the gap distance, Hence, conclusively, the proposed manipulator's structural model is acceptably safe for mechanical design of robot system.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.470-473
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• 2005

Spent nuclear fuels are regarded as a high level radioactive waste and they will be disposed in a deep geological repository. To maintain the safety of the repository for hundreds of thousands of years, the spent fuels are encapsulated in a disposal canister and the canister containing spent fuels should have the structural integrity and the corrosion resistance below the several hundreds meters from the ground surface. In this study, the concept of the spent fuel encapsulation process and the process equipment fur deep geological disposal were established. To do this, the design requirements, such as the functions and the spent fuel accumulations, were reviewed. Also, the design principles and the bases were established. Based on the requirements and the bases, the encapsulation process and the equipment from spent fuel receiving process to transferring canister into the underground repository including hot cell processes was established. The established concept of the spent fuel encapsulation process and the process equipment will be improved continuously with the future studies. And this concept can be effectively used in implementing the reference repository system of our own case.

• 동력기계공학회지
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• 제22권6호
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• pp.67-73
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• 2018

Gasoline that meets the quality standards is distributed in Korea. However, consumers who use toluene or solvent mixed with gasoline have appeared due to rising crude oil prices and for the purpose of tax evasion. Gasoline quality standard is enacted by the domestic and international research reference. A wrong fuel can influence automobile performance or environmental issue. Thus, empirical data from this issue is necessary. Therefore, this research observed catalyst influence by gasoline property change and inspect influence of environment. In this study, fuel property evaluation, lean-burn evaluation, and real vehicle exhaust emission test were performed. In the result of fuel property, the fuel "A" was measured to be up to 27% less octane than the normal gasoline and the distillation property was measured 24% higher than normal gasoline. In the test result of single cylinder engine lean-burn test, the fuels "A" and "B" show torque value 20% less than the normal gasoline. As a result of vehicle test using the catalyst, the fuel "A" was increased more than the normal gasoline with 83% THC, 1,806% CO and 128% NOx, and the fuel "B" was increased more than normal gasoline with 1.6% THC, 391% CO and 142% NOx.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권2호
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• pp.139-146
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• 2021

하이브리드 로켓 연소에서 산화제 스월 분사는 회전방향 속도성분이 경계층 유동에 영향을 미쳐 연소안정화에 기여한다. 그러나 스월 강도가 증가할수록 연소성능을 과도하게 변화시키는 문제점이 나타난다. 따라서 참고문헌[7]의 삽입연료와 함께 사용하여 연소성능 변화를 최소화 하면서 연소불안정 억제를 시도하였다. 이를 위해, 일련의 실험을 계획하여 스월 강도와 삽입연료 위치를 변화하며 연소불안정의 발생과 연소성능 변화를 관찰하였다. 실험결과, 스월 각 6°, 삽입연료 위치 310 mm 조합에서 연소불안정이 억제되었으며 연소압력, O/F 비 그리고 연료 후퇴율 등의 변화가 최소인 것으로 확인하였다. 또한 고주파수 대역의 압력진동(p')와 열방출진동(q')의 위상차가 π/2로 음의 결합을 형성하도록 연소조건을 유지하는 것이 저주파수 연소불안정 발생을 억제하는 필요충분조건임을 재확인하였다.

• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권2호
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• pp.149-160
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• 2007

The IAEA launched the International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles (INPRO) and developed the INPRO Methodology to provide guidelines and to assess the characteristics of a future innovative nuclear energy system in areas such as safety, economics, waste management, and proliferation resistance. The proliferation resistance area of the INPRO Methodology is reviewed here, and modifications for further improvements are proposed. The evaluation metrics including the evaluation parameters, evaluation scales and acceptance limits are developed for a practical application of the methodology to assess the proliferation resistance. The proliferation resistant characteristics of the DUPIC fuel cycle are assessed by applying the modified INPRO Methodology based on the developed evaluation metrics and acceptance criteria. The evaluation procedure and the metrics can be utilized as a reference for an evaluation of the proliferation resistance of a future innovative nuclear energy system.