• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권7호
• /
• pp.2635-2649
• /
• 2022

CEFR is a small core-size sodium-cooled fast reactor (SFR) using high enrichment fuel with stainless-steel reflectors, which brings a significant challenge to the deterministic methodologies due to the strong spectral effect. The neutronic simulation of the start-up experiments conducted at the CEFR have been performed with a deterministic code system RAST-F, which is based on the two-step approach that couples a multi-group cross-section generation Monte-Carlo (MC) code and a multi-group nodal diffusion solver. The RAST-F results were compared against the measurement data. Moreover, the characteristic of neutron spectrum in the fuel rings, and adjacent reflectors was evaluated using different models for generation of accurate nuclear libraries. The numerical solution of RAST-F system was verified against the full core MC solution MCS at all control rods fully inserted and withdrawn states. A good agreement between RAST-F and MCS solutions was observed with less than 120 pcm discrepancies and 1.2% root-mean-square error in terms of k_eff and power distribution, respectively. Meanwhile, the RAST-F result agreed well with the experimental values within two-sigma of experimental uncertainty. The good agreement of these results indicating that RAST-F can be used to neutronic steady-state simulations for small core-size SFR, which was challenged to deterministic code system.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권3호
• /
• pp.781-789
• /
• 2022

KHNP had licensed Dynamic Control rod Reactivity Measurement (DCRM) method using detector current signals of PWRs in 2006. The method has been applied to all PWRs in Korea for about 15 years successfully. However, the original method was inapplicable to PWRs using low-sensitivity integral fission chamber as ex-core detectors because of their pulse pile-up and the nonlinearity of the mean-square voltage at low power region. Therefore, to overcome this disadvantage, a modified method, DCRM-EK, was developed using kinetics behavior after equilibrium condition where the pulse counts maintain the maximum value before pulse pile-up. Overall measurement, analysis procedure, and related computer codes were changed slightly to reflect the site test condition. The new method was applied to a total of 15 control rods of 1000 MWe and 1400 MWe PWRs in Korea with worths in the range of 200 pcm -1200 pcm. The results show the average difference of -0.4% and the maximum difference of 7.1% compared to the design values. Therefore, the new DCRM-EK will be applied to PWRs using low sensitivity integral fission chambers, and also can replace the original DCRM when the evaluation fails by big noises present in current or voltage signals of uncompensated/compensated ion chambers.

• 태양에너지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.11-21
• /
• 1993

이차원(二次元) 충돌공기분류계(衝突空氣噴流系)에서 흐름방향과 수직(垂直)이 되게 설치한 평판전열면(平板傳熱面) 전방(前方)에 난류촉진체(亂流促進體)인 정4각(正4角) 로드군(群)(로드폭=4mm, 로드피치=50mm)을 설치하고 로드와 전열면(傳熱面)사이의 간극(間隙)(C=1, 2, 4, 6mm), 노즐출구와 전열면간(傳熱面間) 거리(H/B=2, 6, 10, 14) 및 Re수($Re=6.410{\times}10^3{\sim}5.769{\times}10^4$)를 변화시켜 실험한 결과, 평판(平板)에서 열전달계수(熱傳達系數)의 감소율이 큰 영역에서도 로드를 설치하므로써 높은 열전달계수(熱傳達係數)를 얻을 수 있었으며, 실험범위내의 Re수와 H/B에 대하여 열전달계수(熱傳達係數)가 최대(最大)가 되는 최적간극(最適間隙)은 C=1mm이고, 최대(最大) 열전달증진율은 H/B=2, C=1mm에서 로드를 설치하지 않은 평판(平板)보다 약 43% 증진한다.

• 전산구조공학
• /
• 제5권4호
• /
• pp.93-102
• /
• 1992

원자로내부구조물의 설계시 필요한 동적응답해석을 위하여 각 구조물의 정확한 진동특성을 파악할 필요가 있다. 한국표준형 원자력발전소를 위하여 설계된 제어봉집합체 보호구조물은 기존의 설계로 부터 많은 설계변경이 있었고, 또 이 구조물은 튜우브와 얇은 판이 사각격자형태로 이루어져 있고 연결봉에 의해 고정되는 등 매우 복잡한 형태로 구성되어 있어서 해석과 시험을 위한 진동측정프로그램을 수행할 필요성이 대두되었다. 따라서 본 논문에서는 보호구조물의 진동시험을 수행하여 동적특성을 구하였고 또한 유한요소모델을 이용하여 해석에 의해 시험조건하에서의 고유진동수와 모우드형상을 구하였다. 시험과 해석에 의한 모우드특성을 비교한 결과 매우 잘 일치함으로써 구조물의 동적응답을 구하기 위한 해석모델의 타당성을 보였다.

• 전산구조공학
• /
• 제5권3호
• /
• pp.105-112
• /
• 1992

원자로 내부구조물의 설계시 필요한 동적응답해석을 위하여 각 구조물의 정확한 진동특성을 파악할 필요가 있다. 한국 표준형 원자력발전소를 위하여 설계된 제어봉집합체 보호구조물은 기존의 설계로 부터 많은 설계변경이 있었고, 또 이 구조물은 튜우브와 얇은 판이 사각격자 형태로 이루어져 있고 연결봉에 의해 고정되는 등 매우 복잡한 형태로 구성되어 있어서 해석과 시험에 의한 진동측정 프로그램을 수행할 필요성이 대두되었다. 따라서 본 논문에서는 진동측정 프로그램의 첫 단계로서 범용구조해석코드인 ANSYS를 이용하여 시험전 해석을 수행하였다. 또 자유도의 수와 얇은 판에 있는 구멍 및 연결봉의 pre-load가 구조물의 자유진동수에 미치는 영향을 검토하였다. 이로부터 결정된 유한요소모델에 대하여 모우드해석을 수행하여 구조물의 고유진동수와 모우드형상을 구하였고, 조화운동해석(Harmonic Analysis)을 행하여 주요모우드에 대한 응답을 측정함으로써 추후에 수행될 진동측정 시험조건 즉 응답측정부위, 측정위치의 수, 측정진동수의 범위 및 가진력의 크기 등을 결정하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.151-155
• /
• 2005

Interspinous spacers have been developed as an alternative surgical treatment for laminectomy or fusion with pedicle screws and rods for the treatment of lumbar spinal stenosis. However, its biomedical efficacies are well not known. In this study, we evaluated kinematic behaviors of the surgical and the adjacent levels before and after inserting interspinous spacers. Three porcine lumbar spines were prepared. On each specimen, an interspinous spacer was inserted at the L4-L5. Flexion-extension moments (0, 2.5, 5.0, 7.5, 10Nm) were applied. A stereophotogrammetric set-up with DLT algorithm was used to assess the three-dimensional motions of the specimen where three markers $({\square}0.8mm)$ were attached to each vertebra. Results showed that extension motion decreased by $15-24\%$ at the surgical level (L4-L5) after insertion of interspinous spacer. At the adjacent levels, the range of motion remained unchanged. In flexion, no significant changes in motion were observed regardless of levels. Therefore, our experimental results demonstrated the interspinous spacer is very effective in limiting the extension motion that may cause narrowing of the spinal canal and vertebral foramen while maintaining kinematic behaviors at the adjacent levels. Further, these results suggested that the use of interspinous spacer may be able to prevent lower back pain at the surgical level and to lower the incidence of degenerative changes at the adjacent levels.

• Computers and Concrete
• /
• 제23권1호
• /
• pp.61-68
• /
• 2019

This paper presents a computational rational model to predict the ultimate and optimized load capacity of reinforced concrete (RC) beams strengthened by a combination of longitudinal and transverse fiber reinforced polymer (FRP) composite plates/sheets (flexure and shear strengthening system). Several experimental and analytical studies on the confinement effect and failure mechanisms of fiber reinforced polymer (FRP) wrapped columns have been conducted over recent years. Although typical axial members are large-scale square/rectangular reinforced concrete (RC) columns in practice, the majority of such studies have concentrated on the behavior of small-scale circular concrete specimens. A high performance concrete, known as polymer concrete, made up of natural aggregates and an orthophthalic polyester binder, reinforced with non-metallic bars (glass reinforced polymer) has been studied. The material is described at micro and macro level, presenting the key physical and mechanical properties using different experimental techniques. Furthermore, a full description of non-metallic bars is presented to evaluate its structural expectancies, embedded in the polymer concrete matrix. In this paper, the mechanism of mechanical interaction of smooth and lugged FRP rods with concrete is presented. A general modeling and application of various elements are demonstrated. The contact parameters are defined and the procedures of calculation and evaluation of contact parameters are introduced. The method of calibration of the calculated parameters is presented. Finally, the numerical results are obtained for different bond parameters which show a good agreement with experimental results reported in literature.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권7호
• /
• pp.689-695
• /
• 2012

지지격자가 있는 봉다발과 축방향으로 평행한 유동에서, 봉다발 마찰계수와 지지격자 손실계수를 평가하였다. 시험부는 외경 9.5 mm, 길이 2000 mm 인 봉 25 개를 $5{\times}5$ 정사각 구조로 배열하여 제작하였으며, 봉 중심간 거리와 봉 외경의 비는 1.35 였다. 지지격자로는 plain 지지격자, split-vane 지지격자, hybrid-vane 지지격자를 이용하였다. 지지격자가 없는 봉다발의 마찰계수는 기존 상관식과 비교적 잘 일치하였다. 지지격자가 있는 봉다발 실험의 경우, hybrid-vane 지지격자에서 봉다발 마찰계수 및 지지격자 손실계수가 가장 크게 측정되었으며, 이는 지지격자의 유동단면 막음비 증가와 혼합날개 형상에 의한 유동 교란이 증가되기 때문인 것으로 판단된다. Re=$5{\times}10^5$ 조건에서 plain 지지격자, split-vane 지지격자, hybrid-vane 지지격자의 손실계수는 약 0.79, 0.80, 0.88 로 예측되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권1호
• /
• pp.53-62
• /
• 2017

이중냉각 환형핵연료 집합체를 위한 비틀림 혼합날개 지지격자의 강제대류열전달 성능을 실험적으로 평가하였다. 비틀림 혼합날개 지지격자는 부수로 간 혼합뿐 아니라 부수로 내 혼합을 동시에 증대시킬 수 있도록 설계되었다. 실험을 위한 이중냉각 환형핵연료 모의 집합체로, 봉 중심 간 거리와 봉 외경의 비가 1.08인 봉 간격이 좁은 $4{\times}4$ 정사각 배열의 봉다발을 준비하였다. 실험은 봉다발 유동의 축방향 평균속도가 1.5 m/s, 열유속은 $26kW/m^2$인 조건에서 수행하였다. 원주방향 온도 분포의 경우, 지지격자 상류에서는 부수로 중심 벽면에서, 하류에서는 비틀림 혼합날개 끝이 향하는 벽면에서 온도가 가장 낮게 나타났다. 축방향 온도 분포의 경우, 지지격자 하류 근처에서 온도가 급격하게 감소하는 것으로 측정되었고, 비틀림 혼합날개에 의해 누셀트 수는 최대 56 % 증대되는 것으로 나타났다. 본 실험결과를 토대로 봉 간격이 좁은 이중냉각 환형핵연료 집합체에서 비틀림 혼합날개 지지격자에 의해 강제대류열 전달 성능이 효과적으로 증대될 수 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.697-702
• /
• 2011

Two-dimensional (2D) nano patterns including a two-dimensional Bravais lattice were fabricated by laser interference lithography using a two step exposure process. After the first exposure, the substrate itself was rotated by a certain angle, $90^{\circ}$ for a square or rectangular lattice, $75^{\circ}$ for an oblique lattice, and $60^{\circ}$ for a hexagonal lattice, and the $90^{\circ}$ and laser incident angle changed for rectangular and the $45^{\circ}$ and laser incident angle changed for a centered rectangular; we then carried out a second exposure process to form 2D bravais lattices. The band structure of five different 2D nano patterns was simulated by a beam propagation program. The presence of the band-gap effect was shown in an oblique and hexagonal structure. The oblique latticed ZnO nano-photonic crystal array had a pseudo-bandgap at a frequency of 0.337-0.375, 0.575-0.596 and 0.858-0.870. The hexagonal latticed ZnO nano-crystallite array had a pseudo-bandgap at a frequency of 0.335-0.384 and 0.585-0.645. The ZnO nano structure with an oblique and hexagonal structure was grown through the patterned opening window area by a hydrothermal method. The morphology of 2D nano patterns and ZnO nano structures were investigated by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The diameter of the opening window was approximately 250 nm. The height and width of ZnO nano-photonic crystals were 380 nm and 250 nm, respectively.