• 제목/요약/키워드: Rupture Pressure

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Analysis of the thermal-mechanical behavior of SFR fuel pins during fast unprotected transient overpower accidents using the GERMINAL fuel performance code

  • Vincent Dupont;Victor Blanc;Thierry Beck;Marc Lainet;Pierre Sciora
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권3호
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    • pp.973-979
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    • 2024
  • In the framework of the Generation IV research and development project, in which the French Commission of Alternative and Atomic Energies (CEA) is involved, a main objective for the design of Sodium-cooled Fast Reactor (SFR) is to meet the safety goals for severe accidents. Among the severe ones, the Unprotected Transient OverPower (UTOP) accidents can lead very quickly to a global melting of the core. UTOP accidents can be considered either as slow during a Control Rod Withdrawal (CRW) or as fast. The paper focuses on fast UTOP accidents, which occur in a few milliseconds, and three different scenarios are considered: rupture of the core support plate, uncontrolled passage of a gas bubble inside the core and core mechanical distortion such as a core flowering/compaction during an earthquake. Several levels and rates of reactivity insertions are also considered and the thermal-mechanical behavior of an ASTRID fuel pin from the ASTRID CFV core is simulated with the GERMINAL code. Two types of fuel pins are simulated, inner and outer core pins, and three different burn-up are considered. Moreover, the feedback from the CABRI programs on these type of transients is used in order to evaluate the failure mechanism in terms of kinetics of energy injection and fuel melting. The CABRI experiments complete the analysis made with GERMINAL calculations and have shown that three dominant mechanisms can be considered as responsible for pin failure or onset of pin degradation during ULOF/UTOP accident: molten cavity pressure loading, fuel-cladding mechanical interaction (FCMI) and fuel break-up. The study is one of the first step in fast UTOP accidents modelling with GERMINAL and it has shown that the code can already succeed in modelling these type of scenarios up to the sodium boiling point. The modeling of the radial propagation of the melting front, validated by comparison with CABRI tests, is already very efficient.

Analysis of control rod driving mechanism nozzle rupture with loss of safety injection at the ATLAS experimental facility using MARS-KS and TRACE

  • Hyunjoon Jeong;Taewan Kim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권6호
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    • pp.2002-2010
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    • 2024
  • Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) has operated an integral effect test facility, the Advanced Thermal-Hydraulic Test Loop for Accident Simulation (ATLAS), with reference to the APR1400 (Advanced Power Reactor 1400) for tests for transient and design basis accidents simulation. A test for a loss of coolant accident (LOCA) at the top of the reactor pressure vessel (RPV) had been conducted at ATLAS to address the impact of the loss of safety injections (LSI) and to evaluate accident management (AM) actions during the postulated accident. The experimental data has been utilized to validate system analysis codes within a framework of the domestic standard problem program organized by KAERI in collaboration with Korea Institute of Nuclear Safety. In this study, the test has been analyzed by using thermal-hydraulic system analysis codes, MARS-KS 1.5 and TRACE 5.0 Patch 6, and a comparative analysis with experimental and calculation results has been performed. The main objective of this study is the investigation of the thermal-hydraulic phenomena during a small break LOCA at the RPV upper head with the LSI as well as the predictability of the system analysis codes after the AM actions during the test. The results from both codes reveal that overall physical behaviors during the accident are predicted by the codes, appropriately, including the excursion of the peak cladding temperature because of the LSI. It is also confirmed that the core integrity is maintained with the proposed AM action. Considering the break location, a sensitivity analysis for the nodalization of the upper head has been conducted. The sensitivity analysis indicates that the nodalization gave a significant impact on the analysis result. The result emphasizes the importance of the nodalization which should be performed with a consideration of the physical phenomena occurs during the transient.

음향방출법을 이용한 발전용 보일러 튜브 미세누설 조기 탐지 시스템 개발 및 성능 검증 (Developing an Early Leakage Detection System for Thermal Power Plant Boiler Tubes by Using Acoustic Emission Technology)

  • 이상범;노선만
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.181-187
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    • 2016
  • 화력발전용 보일러 내부에는 연소열을 고온 고압의 스팀으로 변환하기 위한 열교환 튜브가 복잡한 형태로 배치되어 있다. 이 튜브에서 누설이 발생할 경우 고압의 스팀에 의해 치명적인 고장과 발전 정지를 초래하며, 누설 발생 여부를 조기에 검출하지 못할 경우 인근 튜브의 손상까지 연쇄적으로 발생하여 조기에 튜브 누설을 검출할 수 있는 기술 확립이 필요하다. 본 논문에서는 기존 보일러 튜브 누설 감시 설비(BTLD)에 음향방출(AE) 기술을 적용하여 기존 시스템 대비 미세누설을 검출하고 조기에 경보를 발생시킬 수 있는 시스템에 대해 개발을 하였다. 또한 이 시스템을 검증하기 위해 실제 운전 중인 560 MW급 화력발전소 보일러에서 다양한 크기(ⵁ2, ⵁ5, ⵁ10 mm)의 모의 누설시험을 실시하였으며, 그 결과 기존 시스템에서는 검출하지 못하였던 미세누설(ⵁ2 mm, ⵁ5 mm)에 대해 개발된 시스템은 조기에 경보를 발생(18 dB 이상 신호 상승)시킬 수 있음을 확인하였다.

ATS 인공 판막의 조기 임상성적 및 도플러 심에코 검사 소견 (Early Clinical Outcome and Doppley Echocardiographic Data after Cardiac Valve Replacement with the ATS prosthesis)

  • 박계현;박승우
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권7호
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    • pp.663-669
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    • 1997
  • ATS 인공판막을 이용하여 심장판막 치환수술을 시행받은 100명의 연속적인 환자를 대상으로 조기 성적 과 외래 추적 결과를 분석하였다. 또한 수술 후 시행한 도플러 심에코 검사 결과를 통하여 이 판막의 혈역학 적 특성을 살펴보았다. 환자들의 평균 연령은 48.6세였으며 총 124개의 판막이 치환되었다. (승모판막 71, 대 동맥판막 46, 삼첨판막 7) 가장 많이 사용된 크기는 승모판막에서는 27 mm(40.8%), 29 mm(35.2%)였고 대동 맥판막에서는 23 mm(30.4%), 21 mm(28.3%)였다. 수술후 조기 사망은 1례도 없었고 총 950 patientmonths의 외래추적이 이루어졌다(추적율=99%). 만기 사망도 없었으며 혈전-색전증이나 판막의 구조적 결합에 의한 합병증은 발생하지 않았다. 2명의 환자가 각각 Valsava동의 파열과 심내막염에 의한 대동맥 인공판막 dehi nce로 재수술을 받았고 고혈압을 가지고 있던 환자 1명에서 두개내 출혈이 발생하였다. 도플러 에코검사 결과 판막 전후의 최대 및 평균 압력차는 승모판막의 경우 각각 평균 6.9 mmHg, 2.6 mmHg였고 대동맥판막의 경우 26.4 mmHg, 14.2mmHg였으며 승모판막의 평균 개구부 면적은 2.7 cm2였다. 27-mm이상 크기\ulcorner 승모판막에서는 판막크기에 따른 압력차나 개구부 면적의 차이가 없었으나 대동맥판막에 서는 판막크기의 감소와 압력차의 증가간에 유의한 상관관계가 있었다. 19-mm와 21-mm 대동맥판막의 경우 는 최대 및 평균 압력차가 각각 52.2 mmHg, 26.9 mmHg 및 27.1 mmHg, 13.3 mmHg였다. 상기 연구결과로써 ATS 인공판막의 조기 임상 성적은 만족스러운 것으로 결론지을 수 있으며 혈역학적 특성은 기존의 동일 유형 판막들과 비교하여 더 우수하다고 할 수는 없으나 차이가 없는 것으로 판단된다.

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항공기용 터어보팬 엔진의 재료선정용 DATA BASE를 이용한 재료평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Materials for Aircraft Turbofan Engine Using Data Base.)

  • 김광배;부준홍;김학봉;임경호;유상신
    • 한국재료학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.156-167
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    • 1991
  • 본 연구의 목적은 항공기용 터어보팬 엔진의 재료선정을 위한 데이타 베이스를 구축하는 것이다. 터어보팬 엔진은 고성능이면서도 연료소모율이 적어 경제적인 운용이 가능하므로 최근 여러 용도로 사용되고 있는 엔진이다. 현재 서로 다른 특성을 가진 수백종의 초내열재료들이 개발되어 있는데, 한 엔진설계자가 어떤 엔진요소에 사용할 재료를 선택한다는 것은 매우 어려운 작업이다. 따라서 수 많은 재료에 대한 정보를 관리할 수 있는 데이타 베이스가 절실히 요구되고 있으나, 국내에서는 아직 이 방면의 기초연구가 이루어져 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 재료공학적 관점에서 초내열재료의 대표적 성질로서 고온강도, 내식성, 내산화성, 항복강도, 열팽창계수, 융정등을 고려해서 후보재료를 선정할 수 있도록 하였다. 이외에도 성 형성이나 제조단가등도 고려해야할 변수가 된다. 본 연구에 의해 사용자의 편의를 고려한 전산프로그램이 개발되었으며, 이를 이용하여 새로운 재료정보의 입력, 요구 재료선정 및 선정결과의 출력등이 가능하다. 끝으로 선정된 재료에 대한 성능검토도 실시하였다.

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자연성 종격동 기종: 두 병원에서의 임상 경험 24예 (Spontaneous Pneumomediastinum: Clinical Experience of 24 Patients in Two Medical Center)

  • 문현종
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제43권6호
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    • pp.663-668
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    • 2010
  • 배경: 자연성 종격동 기종은 드문 질환으로 세계적으로 보고된 환자도 적다. 주로 젊은 남자에서 발병하며 양성의 자연 치유 경과의 질환으로 어떤 특별한 이유 없이 일어난다. 폐기포 파열을 일으키는 흉강내 압력 변화 이후 나타나게 된다. 두 병원의 임상 경험을 분석하여 적정한 치료에 도움이 되고자 한다. 대상 및 방법: 후향적으로 2003년 3월부터 2010년 8월까지 자연성 종격동 기종 환자들을 연구하였다. 결과: 24명의 환자가 자연성 종격동 기종으로 진단되었다. 이들 24명의 환자는 18명의 남자와 6명의 여자로 구성되었고, 평균 나이는 18.9세였다(범위 10~33살). 초기 주요 증상은 흉부 통증(79.2%), 이후 통증(62.5%), 피하 기종(4 1.7%)이었고 유발 인자로 운동(16.7%), 기침(12.5%), 구토(12.5%) 등이었고 유발 인자가 없는 경우가 54.2%였다. 모든 환자에서 흉부 단순 촬영과 단층 촬영이 이루어졌으며, 25% 환자에서 진단을 위해 단층 촬영이 필요하였다. 백혈구 수치와 C반응 단백(CRP)가 측정되었는데 초기 평균 수치는 각각 $9,790{\pm}3,240/{\mu}L$$1.31{\pm}1.71mg/dL$, 최종 평균 수치는 $5,440{\pm}1,665/{\mu}L$$0.72{\pm}0.73mg/dL$이었다. 23명의 환자가 입원하였으며(평균 $5.0{\pm}1.8$일) 증상은 자연 치유되었으며 합병증은 없었다. 결론: 자연성 종격동 기종은 약한 염증성 증세를 보이는 양성 질환이며 종종 흉부 또는 인후 통증을 나타낸다. 바람직하지 못한 결과를 방지하기 위하여 비침습적인 검사로 이차성 원인이 배제되어야 한다. 합병증과 재발이 거의 없는 관계로 증상에 따라 외래 진료나 단기적인 입원이 합당하다고 하겠다.

뇌동정맥기형의 외과적 수술합병증과 그 처치 (Surgical Complications of Cerebral Arterivenous Malformation and Their Management)

  • 임만빈;김일만
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제29권8호
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    • pp.1126-1135
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    • 2000
  • Objectives : The goal of surgical management of cerebral arteriovenous malformation(AVM) is elimination of the lesion without development of new neurological deficits. To improve the management results of cerebral AVMs in the future, this article discusses about surgical complications of the AVM and their management. Material and Methods : During the past 18 years, 116 patients with cerebral AVMs were managed by surgery. Among these cases, 7 cases died, 7 cases developed new neurological deficits, 11 cases residual AVM and 5 cases intracerebral hematoma(ICH) after surgery. The author analyzes the causes of those complications and investigates the methods to minimized those complications based on the review of the literatures. Results : One stage removal of AVM and ICH in the poor neurological state were performed in 5 of 7 death cases. Subtotal removal of ICH followed by delayed AVM surgery after recovery is regard as one method to improve the outcome of patient with large ICH. Postoperative new neurological deficits developed owing to normal perfusion pressure breakthrough(NPPB) in 3, judgement error in 2, preoperative embolization in 1 and cortical injury in 1 case(s). Proper management of NPPB, accurate anatomical knowledge and physiological monitoring during operation, and well trained skill for embolization are regard as methods to minimize those complications. Residual AVMs after surgery were noticed in 11 cases, in which unintended 6 cases due to inaccurate dissection of peripheral margin of AVM, and intended 3 cases due to massive brain swelling during operation, 1 cases due to diffuse type and 1 case due to multiple type of AVM. Accurate dissection of peripheral margin of AVM and mild hypotension during operation may help to avoid this complication. Postoperative hemorrhage occurred in 3 cases due to rupture of the residual AVM and in 2 cases due to oozing from the AVM bed. Complete resection of AVM, complete control of bleeding points at AVM bed and mild hypotension during early postoperative period are the methods to avoid this complication. Conclusion : A precise but flexible therapeutic strategy and refined skill for endovascular, radiosurgical and microsurgical techniques are required to successful treatment of cerebral AVM. Adequate timing of AVM resection, accurate anatomical knowledge, proper management of NPPB and accurate dissection of peripheral margin of AVM are the key points for avoiding complications of the AVM surgery.

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흉부 대동맥류의 외과적 치료 (Early Results in Surgical Treatment of Thoracic Aortic Aneurysm)

  • 안병희;신성현;나국주
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권7호
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    • pp.686-692
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    • 1997
  • 저자들은 1994년 2월부터 1995년 8월사이에 본 교실에서 흉부대동맥류로 외과적 치료를 받았던 15 례의 임상성적을 분석하여 수술수기 및 수술결과를 향상시키는 계기로 삼고저 한다. 남자가 9례, 여자 가 6례였으며 평균연령은 55.07$\pm$11.76세였다. 원인질환은 대동맥박리증이 9례, 죽상경화증이 4례, 외 상이 2례이었다. 9례에서 상행 대동맥 및 대동맥궁의 부분 및 완전 치환술을 시행하였으며 3례에서 하행 대동맥 및 흉복부 대동맥치 환술을 시행하였고, 1례에서는 전체 대동백치환술을 시행하였으며, 외 상성 대동맥류 2례에서는 단단문합하였는데 대동맥 박리증 환자에서는 Wheat씨 방법으로 봉합부위를 보강한 후 치환하였다. 9례에서는 정중흉골절개술을, 4례에서는 후외측 흉벽절개술을, 2례에서는 후외 측 흉부절개후 흉복부절개술을 시행하였다. 상행 대동맥 및 대동맥궁을 치환하였던 9례에서는 상대정맥을 통한 역행성 뇌관류를 평균 56.67$\pm$29.25분 동안 시행하였고 하행 대동맥 및 흉복부 대동맥을 치환하였던 3례에서도 고도의 저체온화를 시행하였는데 술후 항구적인 뇌나 척추 신경장애가 발생한 례는 없었다. 술후 외상성 복담즙에 의한 복막염, 다장기 기능부전, 악성고혈압에 의한 잔여 박리성 동 맥류파열로 3례(20%, 3/15)가 사망하였다. 술후 합병증으로는 출혈에 의한 재수술이 4례, 일시적인 의식장애 3례, 늑막삼출 등의 폐 합병증이 3례, 심낭압진 1례 있었다. 타의료기관에서 관찰중인 1례를 제외한 11례를 추적관찰중인데 사망하거나 만기 합병증을 보인 례는 없었다.

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FRP로 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 거동 특성 (Stress-Strain Behavior Characteristics of Concrete Cylinders Confined with FRP Wrap)

  • 이대형;김영섭;정영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.135-144
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    • 2007
  • 최근에 노후화된 콘크리트 구조물의 보수 보강 방법으로 FRP를 이용한 보강이 효과적인 것으로 알려지고 있다. 본 연구의 목적은 FRP로 보강된 콘크리트 실린더의 거동을 실험적으로 조사하고자 하는 것이다. 실험 변수로는 콘크리트의 압축강도, FRP재료의 종류 및 구속비이다. 본 연구에서 아라미드, 탄소 및 유리섬유로 보강된 콘크리트의 성능을 압축강도 실험을 통한 연구 결과를 보이고 있다. 이를 위해 축방향 하중, 축방향 및 횡방향 변형률을 측정하였다. 본 연구를 통하여 콘크리트의 강도와 횡방향 변형률과 횡방향 구속응력의 비로 정의되는 구속비가 구속 콘크리트의 응력-변형률을 결정하는 주요 인자인 것으로 나타났다. FRP로 더 많은 보강을 한 실험체는 우수한 구속력으로 인한 강도의 증가를 야기하였다. 고강도 콘크리트의 경우 FRP에 의한 보강으로 구속력의 증가이 증가되더라도 실험체의 압축변형률이 감소하여 취성파괴의 경향을 보였다. 구속된 콘크리트의 파괴는 FRP 재료의 극한 변형률 보다 낮은 변형률에서 FRP의 파단으로 시작되어 콘크리트의 파괴에 도달하였다.

수소가스사고의 피해범위 (Hazard Distance from Hydrogen Accidents)

  • 조영도
    • 한국가스학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.15-21
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    • 2012
  • 수소가스의 제트 누출에 의한 확산, 화재, 그리고 폭발에 의한 위험 범위를 분석하고, 안전거리 기준을 설정하기 위한 위험거리를 확산, 화재, 그리고 폭발에 대한 단순한 예측 식들을 제시하였다. 핀홀에 의한 누출과 같은 소량 수소가스 누출속도에 있어서 피해거리는 제트누출 확산에 의한 피해거리가 제트화재에 의한 피해거리보다 크며, 압력의 제곱근에 그리고 누출 홀의 직경에 비례하고 이는 수 십 미터에 이른다. 배관의 완전 파손 또는 저장 탱크의 큰 홀 발생과 같은 대량의 수소가스 누출속도에서는 제트화재의 피해거리가 개방공간의 가스운 폭발에 의한 피해거리보다 크며, 수 백 미터에 이른다. 수소충전소와 건물과의 최소이격거리 즉 안전거리 설정 기준을 대량 수소가스누출 사고시나리오를 기반으로 한다면, 도심지에 수소충전소는 안전거리 기준을 만족시키기 어려울 것이다. 따라서 대량의 수소가스 누출사고를 안전장치들을 통하여 예방하고, 안전거리 기준을 소량의 수소가스누출사고 기준으로 설정 할 수 있다. 그러나 대량누출 가능성이 있는 경우 학교와 병원 등 인구밀집 건물은 수 백 미터의 안전거리를 유지하여야 한다.