• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권5호
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• pp.937-946
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• 2020

The aim in the present work is to simulate accident scenarios of AP1000 during the small-break loss-of-coolant accident (SBLOCA) and investigate the performance and behavior of automatic depressurization system (ADS) during accidents by using MIDAC (The Module In-vessel Degradation severe accident Analysis Code). Four types of accidents with different hypothetical conditions were analyzed in this study. The impact on the thermal-hydraulic of the reactor coolant system (RCS), the passive core cooling system and core degradation was researched by comparing these types. The results show that the RCS depressurization becomes faster, the core makeup tanks (CMT) and accumulators (ACC) are activated earlier and the effect of gravity water injection is more obvious along with more ADS valves open. The open of the only ADS1-3 can't stop the core degradation on the basis of the first type of the accident. The open of ADS1-3 has a great impact on the injection time of ACC and CMT. The core can remain intact for a long time and the core degradation can be prevent by the open of ADS-4. The all results are significant and meaningful to understand the performance and behavior of the ADS during the typical SBLOCA.

• 자원환경지질
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• 제47권3호
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• pp.275-289
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• 2014

가스하이드레이트가 육상 동토지역과 심해저 퇴적층에 막대한 규모로 부존되어 있음이 밝혀지면서 가스하이드레이트 연구개발 선도국가에서 수행한 최근의 가스하이드레이트 육상 및 해상 생산 시험 결과는 가스하이드레이트가 미래의 에너지 자원으로서 사용 가능성을 높이고 있음을 보여주고 있다. 캐나다 말릭 2002 프로젝트에서는 열수 순환법을 이용하여 5일간 약 $480m^3$의 가스를 생산하였고, 말릭 2006-2008 프로젝트에서는 감압법에 의해 6일간 안정적 연속 생산으로 $13,000m^3$의 누적 생산량을 보임으로서 감압법이 가스하이드레이트부터 가스를 생산하는 유효한 방법임이 입증되었다. 2012년도의 미국 알라스카 현장 시험은 $CO_2-CH_4$ 치환 (맞교환법)을 이용하여 $CO_2+N_2$ 혼합가스를 주입하고 메탄을 생산하는 최초의 시험으로서 약 $6,000m^3$의 혼합가스를 주입하여 일일 생산 최대 $1,270m^3$의 가스를 생산하였다. 최근의 가장 주목할 만한 성과로는 일본이 난카이 해구에서 2013년 3월 감압법을 이용한 세계 최초의 해상 생산 시험을 실시하고, 6일 동안 누적량 $120,000m^3$의 가스를 생산한 것이라 할 수 있다. 일본이 생산 시험을 위해 수행하였던 연구개발 결과와 기술적 이슈들은 2015년도에 생산 시험을 준비하고 있는 우리에게도 많은 시사점을 주는데, 특히 감압 시나리오에 따른 생산 공정 설계, 모래 유입 등 시험정 완결 기법, 생산시 지반 안정성 등 생산 시험 공정 기술 개발의 모든 공정 요소에 대한 면밀한 검토가 요구된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권3호
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• pp.304-309
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• 2007

본 연구에서는 감압법 및 열자극법에 의한 메탄하이드레이트 생산실험을 수행하기 위해 고압의 다중공 평판형 셀기기를 설계 제작하였다. 이 실험장비를 이용하여 고투과성 미고결 시료 공극시스템에서 감압법과 열자극법에 의한 생산실험을 수행하여 생산메카니즘을 분석하였다. 감압법에 의한 생산실험 결과, 일반 가스전과는 달리 하이드레이트 해리에 의한 공극내에서의 소스효과로 인해 일시적으로 압력이 상승하고 또한 흡열반응으로 인해 온도가 하강함을 확인 하였으며, 열자극 생산실험을 수행한 결과에서는 감압법의 경우 열자극법에 비해 해리속도가 느리게 진행되어 가스생산이 낮은 상태로 지속되는 것으로 나타났다. 한편, 열자극법 중 열을 가한 후 곧바로 생산하는 경우, 주입지점 주변에서만 해리되고 또한 그 지역에서만 투과도가 커지는 것으로 나타났으며, 생산초반 이후 해리속도는 soaking까지 시행한 경우에 비해 해리가 느리게 진행됨을 알 수 있다. 한편, 본 연구의 낮은 하이드레이트 포화도를 갖는 미고 결시료 공극시스템에서 열자극법의 적정 soaking 시간 규명실험을 통해 압력과 생산거동을 고찰하였다. 그 결과, 6분간 soaking 한 경우, 온도 하강에 의한 하이드레이트의 재형성으로 2분 및 4분간 soaking한 경우보다 낮은 회수율을 보였다. 본 연구의 실험결과는 향후 높은 하이드레이트 포화도를 갖는 고결 시료 공극시스템에서의 실험을 통해 더욱 확연히 드러날 것으로 예상된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 추계학술발표회요약집
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• pp.135.2-135
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• 1999

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권1호
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• pp.34-41
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• 2010

Gas hydrates are solid solutions when water molecules are linked through hydrogen bonding and create host lattice cavities that can enclose many kinds of guest(gas) molecules. There are plenty of methane(gas) hydrate in the earth and distributed widely at offshore and permafrost. Several schemes, to produce methane hydrates, have been studied. In this study, depressurization method has been utilized for the numerical model due to it's simplicity and effectiveness. IMPES method has been used for numerical analysis to get the saturation and velocity profile of each phase and pressure profile, velocity of dissociation front progress and the quantity of produced gas. The values calculated for the sample length of 10m, show that methane hydrates has been dissolved completely in approximately 223 minutes and the velocity of dissociation front progress is 3.95㎝ per minute. The volume ratio of the produced gas in the porous media is found to be about 50%. Analysing the saturation profile and the velocity profile from the numerical results, the permeability of each phase in porous media is considered to be the most important factor in the two phase flow propagation. Consequently, permeability strongly influences the productivity of gas in porous media for methane hydrates.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.216-219
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• 2008

As a future clean substitute energy, the Gas hydrate development projects are world widely carried out to prepare the shortage of petroleum and natural gas resources. The OIIP of gas hydrate is estimated approximately 10 Trillion LNG equivalent ton and it reaches almost the amount of 5 thousand years use for the world people. To develop the commercial production technology, several research projects like Malik and Alaska project have been carried by several advanced countries and teams, but nobody have succeeded it yet due to the technical problems and the high risks. The technologies developed up to now for the hydrate production are categorized to four methods, such as depressurization method, thermal recovery method, inhibitor injection method and replacement method. As these methods are highly related to the costs and the environmental problems, many other researches including the safety, environment and disaster prevention are actively fulfilled as well.

• 설비공학논문집
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• 제13권5호
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• pp.356-367
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• 2001

A numerical analysis on branch type sparger in drain tank for depressurization is performed to investigate the flow characteristics due to the change of design factor. As the result of this study, sparger\\`s flow resistance coefficient(K) is 3.53 at the present design condition when engineering margin for surface roughness is considered as 20%, and flow ratio into branch pipe ($Q_s/Q_i$) is 0.41. The correlation for calculating flow resistance coefficients as design factor is presented. Flow resistance coefficient is increased as section area ratio of branch pipe for main pipe and outlet nozzle diameter of main pipe decreasing, but the effects of branch angle and inlet flow rate of main pipe are small. As the change rate of ($Q_s/Q_i$)becomes larger, the change rate of flow resistance coefficient increases. The rate of pressure loss has the largest change as section area ratio changing. The condition of maximum flow resistance in sparger is when the outlet nozzle diameter ratio of main pipe ($D_e/D_i$) is 0.167, the section area ratio ($A_s/A_i$) is 0.1 and the branch angle ($\alpha$) is 55^{\circ}$.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권6호
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• pp.797-802
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• 2014

This study investigated the thermal hydraulic issues in the Containment Filtered Venting System (CFVS) for a long operating time using the MELCOR computer code. The modeling of the CFVS, including the models for pool scrubbing and the filter, was added to the input file for the OPR-1000, and a Station Blackout (SBO) was chosen as an accident scenario. Although depressurization in the containment building as a primary objective of the CFVS was successful, the decontamination feature by scrubbing and filtering in the CFVS for a long operating time could fail by the continuous evaporation of the scrubbing solution. After the operation of the CFVS, the atmosphere temperature in the CFVS became slightly above the water saturation temperature owing to the release of an amount of steam with high temperature from the containment building to the scrubbing solution. Reduced pipe diameters at the inlet and outlet of the CFVS vessel mitigated the evaporation of scrubbing water by controlling the amount of high-temperature steam and the water saturation temperature.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권2호
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• pp.133-138
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• 2008

The use of Supercritical Fluids(SCF) has been proposed for numerous power cycle designs as part of the Generation IV advanced reactor designs, and can provide for higher thermal efficiency. One particular area of interest involves the behavior of SCF during a blowdown or depressurization process. Currently, no data are available in the open literature at supercritical conditions to characterize this phenomenon. A preliminary computational analysis, using a homogeneous equilibrium model when a second phase appears in the process, has shown the complexity of behavior that can occur. Depending on the initial thermodynamic state of the SCF, critical flow phenomena can be characterized in three different ways; the flow can remain in single phase(high temperature), a second phase can appear through vaporization(high pressure low temperature) or condensation(high pressure, intermediate temperature). An experimental facility has been built at the University of Wisconsin to study SCF depressurization through several diameter breaks. The preliminary results obtained show that the experimental data can be predicted with good agreement by the model for all the different initial conditions.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권4호
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• pp.515-528
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• 1993

피동형 원자력 발전소의 설계 특성상 소형 냉각재상실사고시 노심손상이 발생되지 않기 위해서는 자동감압계통의 성공적인 작동이 필수적으로 요구된다. 그러나 기수행된 연구들에서 자동감압계통의 비신뢰도가 소형 냉각재상실사고로부터 기인되는 노심손상빈도에 상당 부분을 기여하고 있음을 알 수 있다. 본 연구에서는 자동감압계통의 불능도에 기여하는 계통의 취약점을 파악함과 함께 계통의 신뢰도를 증대시키기 위한 설계개선 방안들을 제시하고 각 방안에 대한 신뢰도 분석과 함께 열수력학적 타당성 여부를 보기 위한 소형 냉각재상실사고 모의가 RELAP5/MOD3 전산 코드를 사용하여 수행되었다. 신뢰도 분석은 고장수목 기법을 이용하여 수행되어졌다.