• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 추계학술발표회요약집
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• pp.312.2-312
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• 1999

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 Proceedings of The 6th korea-china joint workshop on nuclear waste management
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• pp.156-164
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• 2005

The challenges China is facing in energy security are briefly discussed. Then, the development of nuclear power in China in the first half of 21 st century is envisioned, and it is expected that Generation-3 PWR nuclear power plants (NPPs) would be the leading units of nuclear power in the coming $30\~40$ years. As part of the nuclear power program, the R&D work on nuclear fuel cycle is generally proposed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권7호
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• pp.1060-1067
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• 2018

A feasibility of reusing option of spent nuclear fuel in a fusion-fission hybrid system without partitioning was checked as an alternative option of pyro-processing with critical reactor system. Neutronic study was performed with MCNP 6.1 for this option, direct reuse of spent PWR fuel (DRUP). Various options with DRUP fuel were compared with the reference design concept; transmutation purpose blanket with (U-TRU)Zr fuel loading connected with pyro-processing. Performance parameters to be compared are transmutation performance of transuranic (TRU) nuclides, required fusion power and tritium breeding ratio (TBR). When blanket part is loaded only with DRUP, initial $k_{eff}$ level becomes too low to maintain a practical subcritical system, increasing the required fusion power. In this case, production rate of TRU nuclides exceeds the incineration rate. Design optimization is done for combining DRUP fuel with (U-TRU)Zr fuel. Reactivity swing is reduced to about 2447 pcm through fissile breeding compared to (U-TRU)Zr fuel option. Therefore, a required fusion power is reduced and tritium breeding performance is improved. However, transmutation performance with TRU nuclides especially $^{241}Am$ is degraded because of softening effect of spectrum. It is known that partitioning and transmutation should be accompanied with fusion-fission hybrid system for the effective transmutation of TRU.

• 방사성폐기물학회지
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• 제13권4호
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• pp.243-251
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• 2015

국내 원자력발전은 현재 두 번째로 큰 전력 공급 방법이며 원전의 수 역시 증가되는 것으로 계획되어 있다. 그러나, 원자력발전에 의해 발생되는 사용후핵연료에 대해서는 아직 명확한 관리 정책이 확립되어 있지 않다. 원자로 이 후 핵물질 흐름과 관련된 후행 핵연료주기는 사용후핵연료 관리를 위한 기술들의 집합이다. 따라서, 사용후핵연료 관리 정책은 핵연료주기 선택과 함께한다. 핵연료주기 선택의 중요 항목은 경제성으로 이는 사적비용과 함께 외부비용을 더해 결정되어야 한다. 직접비용 인 사적비용과 달리 간접비용인 외부비용에 대한 연구는 원전에 집중되어 있으며 핵연료주기에 대한 연구는 없는 상황이다. 본 연구에서는 핵연료주기에 적용할 수 있는 외부비용 항목들을 도출하고 정량화를 시도하였다. 핵연료주기 외부비용 평가를 위해 고려될 수 있는 핵연료주기로 OT(직접처분), DUPIC(PWR-CANDU 연결), PWR-MOX(PWR 습식재처리), Pyro-SFR (파이로 처리와 고속로 연계)의 네 가지를 선정하였다. 원자력발전의 외부비용 평가에 고려되었던 항목들을 분석하여 핵연료주기에서 에너지 공급 안보비용, 사고위험비용과 수용성 비용을 외부비용 항목으로 도출하고 추산하였다.

• 분석과학
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• 제16권2호
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• pp.110-116
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• 2003

사용 후 핵연료의 화학특성 연구를 위하여 요오드의 분리와 정량에 관한 연구를 수행하였다. 사용 후 핵연료를 용해시키는 과정에서 핵연료 중에 CsI로 존재하는 요오드가 $I_2$로 산화되어 휘발되지 않도록 질산과 염산의 혼합산 (80:20 mol%)을 이용하여 비휘발성 ${IO_3}^-$­로 안정화시켰다. 2.5 M $HNO_3$ 매질에서 $NH_2OH{\cdot}HCl$을 이용하여 $I_2$로 환원시킨 후 사염화탄소로 추출하여 우라늄과 핵분열생성물로부터 분리, 회수하였다. 0.1 M $NaHSO_3$을 사용하여 요오드를 역추출하였으며 수용액층으로 회수된 요오드를 이온 크로마토그래피로 정량하였다. 방사성 물질 분석에 적합한 이온 크로마토그래피/차폐 시스템을 구성하였으며 42,000~44,000 MWd/MtU 의 연소도를 갖는 사용후핵연료를 대상으로 요오드를 분석한 결과 Origin 2 연소도 전산코드에 의한 계산결과인 $324.5{\sim}343.6{\mu}g/g$와는 -8.3~-0.5%의 편차를 나타내었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권4호
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• pp.335-344
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• 2006

본 연구에서는 Li 환원법에 의한 PWR 사용후핵연료의 금속전환과정을 모사하는 프로그램을 개발하였고 이를 이용하여 Li의 양에 따른 사용후핵연료 산화물의 금속 및 염화물 전환량을 계산하였다. 이 프로그램에서는 Li 환원과정의 화학반응에 관련된 특성치와 열역학데이터를 데이터 베이스화하고 이를 입력 데이터로 사용하여 특정 Li 양에 의한 산화물의 반응결과를 전환률로 계산한다. 개발 프로그램의 성능을 평가한 결과, $Eu_2O_3$와 $Sm_2O_3$를 제외한 나머지 산화물은 기존 코드 결과값과 6 % 이내의 상대오차로 잘 일치하고 각 산화물의 개별반응에서 산화물의 완전 전환에 필요한 Li 양의 계산값도 이론적 계산값과 정확히 일치함을 확인하였다. 또한 검증된 개발 프로그램을 이용하여 산화물별 Li과 금속전환률의 관계를 분석한 결과, 그 중에서 Li이 250 몰로 주어졌을 때 $UO_2$의 83.73%는 U로 전환된 반면 나머지는 산화물로 잔존하였고, 100% U로 전환시키는데 필요한 Li의 양은 297 몰로 나타났다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.381-387
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• 2003

가압 경수로 사용후핵연료봉을 재처리하는 과정에서 발생되는 hull은 고준위 방사성폐기물로 분류되고 있다. 본 논문에서는 연소도 32,000MWd/tU, 냉각기간 15년(고리 1호기 cycle 4-7)인 PWR 사용후핵연료의 건식처리 공정에서 발생한 hull에 대하여 방사능적 특성 실험을 수행하였고, 문헌 조사 및 관련 코드의 계산을 통하여 가압 경수로 사용후핵연료 hull에 대한 방사화학적 특성을 조사하였다. 이를 토대로 hull에 부착되어 있는 핵물질을 레이저 또는 플라즈마 등의 건식 방법으로 제거함으로써 hull의 방사능을 저감시켜 중저준위 폐기물화하는 방안을 제시하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 1985

원자력 발전소의 조사후 핵연료 저장풀에시 조사후 핵연료 집합체에 대한 감마선 분광분석 실험을 비파괴적인 방법으로 수행하였다. 조사후 핵연료 집합체가 갖는 연소분포를 알기 위해서 1차핵분열 생성물과 2차핵분열 생성물간의 감마선 강도비인 $^{134}$ Cs$^{137}$Cs을 사용했으며 그 결과는 이들 집합체가 노심내에서 연소시에 가졌든 중성자 분포의 기대치와 상응하였다. 이로부터 감마선 강도비 $^{134}$ Cs$^{137}$Cs은 연소도 해석을 위한 좋은 인디케이터임을 확인하였다. 핵물질의 안전관리면에서 중요시되고 있는 조사후 핵연료의 냉각시간을 감마선 강도비 $^{144}$ Ce$^{137}$Cs을 사용하여 구했으며 이를 핵연료 관리기록에 의한 냉각시간과 비교해 본 결과 각각 2%, 10%이내의 차이를 나타내었다. 이로부터 본 실험에서 냉각시간을 하기 위해서 유도한 방정식을 단일 주기로 연소된 핵연료에 대해서 사용할 수 있음을 실증하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권11호
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• pp.3563-3579
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• 2021

Measured decay heat data of light water reactor (LWR) spent nuclear fuel (SNF) assemblies are adopted to train machine learning (ML) models. The measured data is available for fuel assemblies irradiated in commercial reactors operated in the United States and Sweden. The data comes from calorimetric measurements of discharged pressurized water reactor (PWR) and boiling water reactor (BWR) fuel assemblies. 91 and 171 measurements of PWR and BWR assembly decay heat data are used, respectively. Due to the small size of the measurement dataset, we propose: (i) to use the method of multiple runs (ii) to generate and use synthetic data, as large dataset which has similar statistical characteristics as the original dataset. Three ML models are developed based on Gaussian process (GP), support vector machines (SVM) and neural networks (NN), with four inputs including the fuel assembly averaged enrichment, assembly averaged burnup, initial heavy metal mass, and cooling time after discharge. The outcomes of this work are (i) development of ML models which predict LWR fuel assembly decay heat from the four inputs (ii) generation and application of synthetic data which improves the performance of the ML models (iii) uncertainty analysis of the ML models and their predictions.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제36권2호
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• pp.175-183
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• 2004

For the analysis of a dry process fuel cycle, new modules were implemented into the fuel cycle analysis code DYMOND, which was developed by the Argonne National Laboratory. The modifications were made to the energy demand prediction model, a Canada deuterium uranium (CANDU) reactor, direct use of spent pressurized water reactor (PWR) fuel in CANDU reactors (DUPIC) fuel cycle model, the fuel cycle calculation module, and the input/output modules. The performance of the modified DYMOND code was assessed for the postulated once-through fuel cycle models including both the PWR and CANDU reactor. This paper presents modifications of the DYMOND code and the results of sample calculations for the PWR once-though and DUPIC fuel cycles.