• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권2호
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• pp.227-245
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• 2013

Reliable strength assessment of the Liquefied Natural Gas (LNG) cargo containment system under the sloshing impact load is very difficult task due to the complexity of the physics involved in, both in terms of the hydrodynamics and structural mechanics. Out of all those complexities, the proper selection of the design sloshing load which is applied to the structural model of the LNG cargo containment system, is one of the most challenging one due to its inherent randomness as well as the statistical analysis which is tightly linked to the design sloshing load selection. In this study, the response based strength assessment procedure of LNG cargo containment system has been developed and proposed as an alternative design methodology. Sloshing pressure time history, measured from the model test, is decomposed into wavelet basis function targeting the minimization of the number of the basis function together with the maximization of the numerical efficiency. Then the response of the structure is obtained using the finite element method under each wavelet basis function of different scale. Finally, the response of the structure under entire sloshing impact time history is rapidly calculated by synthesizing the structural response under wavelet basis function. Through this analysis, more realistic response of the system under sloshing impact pressure can be obtained without missing the details of pressure time history such as rising pattern, oscillation due to air entrapment and decay pattern and so on. The strength assessment of the cargo containment system is then performed based on the statistical analysis of the stress peaks selected out of the obtained stress time history.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.24-35
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• 2004

In order to analyze the hydrogen distribution during a severe accident in the APR1400 containment, GASFLOW II was used. For the APR1400 NPP, a hydrogen mitigation system is considered from the design stage, but a fully time-dependent, three-dimensional analysis has not been performed yet. In this study GASFLOW code II is used for the three-dimensional analysis. The first step to analysis involving hydrogen behavior in a full containment with the GASLOW code is to generate a realistic geometry model, which includes nodalization and modeling of the internal structures such as walls, ceilings and equipment. Geometry modeling of the APR1400 is conducted using GUI program by overlapping the containment cut drawings in a graphical file format on the mesh view. The total number of mesh cells generated is 49,476. And the calculated free volume of the APR1400 containment by GASFLOW is almost the same as the value from the GOTHIC modeling. A hypothetical SB-LOCA scenario beyond design base accident was selected to analyze the hydrogen behavior with the hydrogen mitigation system. The source of hydrogen and steam for the GASFLOW II analysis is obtained from a MAAP calculation. Combustion pressure and temperature load possibilities within the compartments used in the GOTHIC analysis are studied based on the Sigma-Lambda criteria. Finally the effectiveness of HMS installed in the APR1400 containment is evaluated from the point of severe accident management

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권2호
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• pp.63-71
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• 2003

해양 부유폐기물의 주요 발생원은 홍수시 육상으로부터 발생되어 해양으로 유입되는 부유쓰레기에 기인하며, 부유쓰레기가 해상으로 유입되는 것을 효과적으로 수거하는데 사용하는 것이 차단막이다. 강한 흐름이 존재하는 강이나 하천에 차단막을 설치할 때 흐름에 의한 차단막에 작용하는 항력과 장력은 흐름의 속도와 방향, 설치된 차단막의 형상, 수면아래의 차단 부의 형상에 따라 변한다. 본 논문에서는 기존 차단막에서 활용되고 있는 대표적인 형태를 대상으로 1/5, 1/10, 1/20 모델을 제작하여 개구비(gap ratio)에 따른 유속별 장력을 계측함으로서 높은 유속에 노출된 부유물 차단막에 대한 설계장력 추정법을 정립하고자 하였다. 또한 기존 이론에 의한 장력 추정법과의 상관관계를 검토하여 기존에 사용되어 오던 장력계수보다 더 큰 값을 사용하는 것이 타당함을 밝혔다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.188-196
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• 2012

고유진동수와 같은 동적파라미터는 구조물 전체의 강성에 대한 정보를 제공할 수 있어 격납건물과 같은 대형구조물의 건전성 모니터링에 유용하게 사용될 수 있다. 이러한 동적특성을 구조물의 사용성에 지장을 주지 않고 추출하기 위해서는 상시진동을 이용한 모달해석 기법의 적용이 필수적이다. 이 연구에서는 상시진동 측정자료를 이용하여 월성 2호기 격납건물의 동적파라미터를 산정하였다. 연구의 가능성은 격납건물의 수치해석모델을 이용하여 검증하였다. 월성 2호기 격납건물에서 측정된 상시진동에 대한 모달해석 결과 해석모드와 충분한 상관성을 갖는 동적파라미터를 산정할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.362-370
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• 2019

격납구조는 사고시 방사능 유출을 막기 위해 내압성능을 확보해야 하므로 소형 원자로용 격납구조에 모듈 방식을 적용하기 위해서는 내압성능의 분석이 필요하다. 따라서 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내압성능 분석을 위해 프리캐스트 콘크리트 모듈과 모듈 사이의 연결부 접촉면과 긴장재 배치를 고려한 FEM모델을 작성하고 정적해석을 수행한다. 이를 통해 모듈화 격납구조의 하중단계별 변위 및 응력의 변화특성을 분석한다. 그리고 변수 분석을 위해 선정된 각 변수가 모듈화 격납구조의 내압성능에 미치는 영향을 분석한다. 비교를 위해 일체화 격납구조의 내압성능도 함께 분석한다. FEM해석을 통한 변수 분석을 통해 긴장력 크기, 긴장재 배치 간격, 콘크리트 두께방향 긴장재 위치, 연결부 접촉면 마찰 계수 크기, 콘크리트 두께 등과 같은 변수 값의 범위가 제시되었다. 모듈화 격납구조의 모듈 간 접촉면에서 합성효과를 발생시켜주는 주요인자는 긴장재에 의한 긴장력과 연결부 접촉면의 마찰력이다. 일체화 격납구조 대비 추가적인 긴장재배치를 통해 긴장력을 증가시키면 모듈화 격납구조에서도 일체화 격납구조와 동등 수준의 내압성능을 확보할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.1066-1080
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• 2024

SMART100 has a containment pressure and radioactivity suppression system (CPRSS) for passive containment cooling system (PCCS). This prevents overheating and over-pressurization of a containment through direct contact condensation in an in-containment refueling water storage tank (IRWST) and wall condensation in a CPRSS heat exchanger (CHX) in an emergency cool-down tank (ECT). The Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) constructed scaled-down test facilities, SISTA1 and SISTA2, for the thermal-hydraulic validation of the SMART100 CPRSS. Three separate effect tests were performed using SISTA1 to confirm the heat removal characteristics of SMART100 CPRSS. When the low mass flux steam with or without non-condensable gas is released into an IRWST, the conditions for mitigation of the chugging phenomenon were identified, and the physical variables were quantified by the 3D reconstruction method. The local behavior of the non-condensable gas was measured after condensation inside heat exchanger using a traverse system. Stratification of non-condensable gas occurred in large tank of the natural circulation loop. SISTA2 was used to simulate a small break loss-of-coolant accident (SBLCOA) transient. Since the test apparatus was a metal tank, compensations of initial heat transfer to the material and effect of heat loss during long-term operation were important for simulating cooling performance of SMART100 CPRSS. The pressure of SMART100 CPRSS was maintained below the design limit for 3 days even under sufficiently conservative conditions of an SBLOCA transient.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.96-108
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• 2015

피동원자로건물냉각계통(Passive Containment Cooling System; PCCS)은 전원 공급 없이도 원자로건물 내부의 열을 제거하여 그 건전성을 유지시키기 위한 안전설비이다. 본 연구에서는 현재 연구중인 PCCS를 1400 MWe 가압경수형 원전(APR1400)에 설치하는 경우 PCCS 성능을 분석하였다. 분석도구로 계통열수력분석코드 MARS-KS1.3을 사용하였다. PCCS의 성능분석을 위해 APR 1400 표준안전성분석 보고서를 참고하여 원자로건물 내부의 최대압력을 유발하는 사고 시나리오인 저온관 양단 파단사고를 모의하였다. 이 계산에서는 PCCS, 원자로냉각계통 및 원자로건물의 열수력을 동시에 모의하였다. 계산결과를 통해 기존의 원자로건물 살수계통을 대체하여 PCCS가 원자로건물의 건전성을 유지시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 PCCS의 성능에 영향을 줄 수 있는 여러 인자를 변경해가며 민감도 분석을 수행하였고 PCCS의 문제점도 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.167-174
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• 2021

최근 국내 원자력발전소의 격납건물 벽체와 Containment Liner Plate(CLP) 사이에서 다양한 크기의 공극이 발견됨에 따라 원전 격납건물의 보수를 위해 내부 공극의 분포와 크기를 정밀하게 평가할 수 있는 진단기법의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 이 연구에서는 격납건물 벽체에서의 탄성파 전파거동을 계산하는 2차원 유한요소해석 기법을 제시한다. 격납건물 벽체를 기반으로 해석영역을 구성하고 경계면에서의 반사파를 제거하기 위해 수치적 파동흡수 경계층인 perfectly matched layer를 도입하였다. Galerkin 기반 혼합유한요소법을 이용해 2차원 유한영역에서 탄성파 파동방정식의 해를 구하여 충격하중에 대한 격납건물 벽체의 변위와 응력을 계산하였다. 제시한 수치적 기법을 이용하여 격납건물 콘크리트 벽체의 CLP 부착 유무와 공동의 위치 및 크기 변화에 따른 탄성파 전파거동을 살펴보았다. 이 연구의 결과는 원전 격납건물 내부의 공동을 진단하는 탄성파 전체파형 역해석 기법 개발에 활용될 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.219-220
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• 2012

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권10호
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• pp.41-48
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• 2010

본 연구에서는 기존에 적용된 준설투기장 설계에서 준설투기장에서 배출되는 상등수의 부유물 농도 예측에 대한 적합성 평가를 위하여 실제 현장 준설 시 준설투기장 내에서 준설토의 입도분포 및 상등수의 부유물 농도 분포를 측정하여 설계 예측 값과 비교하였으며, 상등수의 유속과 부유물 농도와의 관계를 분석하였다. 평가 결과, 현장 측정값과 설계 예측값이 비교적 유사한 경향을 보였으나, 준설 초기 및 상등수 유속이 증가한 시점에서는 설계 예측값과 상이한 측정값을 보였다. 이는 기존에 적용된 준설투기장 설계법이 준설 기간에 따라 민감하게 변화하는 준설토의 침강 깊이 및 상등수의 유속 등을 반영하지 못하기 때문으로 판단된다. 또한 준설투기장에서 동시에 측정된 유속과 부유물 농도의 분포가 유사한 경향을 보이므로 상등수의 유속과 부유물 침전이 상당히 밀접한 관계가 있는 것으로 관측되었다. 따라서, 현장 준설투기장 상황 변화를 보다 정확히 예측하기 위하여 준설토 계면고, 침강깊이, 상등수 유속에 따라 변화하는 부유물 침전을 고려한 준설투기장 설계법이 필요하다고 사료된다.