• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.147-161
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• 2017

일반적으로, 원전구조물은 다량의 철근이 사용되어 시공과정에서 여러 잠재적 문제점이 발생한다. 특히, 구조부재의 연결부위는 수많은 갈고리철근, 매입철물과 주변 철근 등에 의해 심각한 과밀현상이 발생하므로 여타 다른 부위보다 콘크리트 타설에 더 큰 어려움이 야기된다. 원전구조물에 사용되는 일반강도(ASTM A615 Gr.60)의 대구경(43 mm & 57 mm) 표준갈고리 철근을 대신하여 고강도(ASTM A615 Gr.80)의 대구경(43 mm & 57 mm) 확대머리 철근을 사용할 수 있도록 관련 기술기준을 개정하여 철근 과밀배근 문제를 해결하는 데 본 연구의 목적이 있다. 확대머리 철근을 원전구조물에 효과적으로 사용하기 위해서는 기존의 정착성능을 그대로 유지하거나 그 이상으로 증가시키면서 사용 제한요건을 완화는 방안을 찾아야 하므로 철근직경, 철근 항복강도, 측면피복 두께와 같이 확대머리 철근의 사용을 제한하는 변수 영향을 검토할 수 있는 실험결과를 분석하여 정착성능을 평가하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제24권3호
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• pp.297-310
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• 1992

RELAP5/MOD3 5M5코드의 Apollo version을 이용하여 FLECHT SEASET 강제 재관수 실험을 평가하였다. 이 연구의 주 목적은 출력과 관수율의 초기값이 각기 다른 강제 재관수 조건하에서의 코드치 예측능력을 검사하는 것이 다. 많은 실험 중에서 8가지 경우에 대해 평가하였다. 이 8 가지 경우는 출력과 관수율외의 다른 초기 조건들은 유사한 값들을 갖는 것들이다. 또한 RELAP5/MOD3의 개선된 모델(model)들에 대해 여러 가지 민감도분석을 하였다. 즉 test section의 outlet junction에서의 Counter Current Flow Limit (CCFL) option의 영향과 heat structure와 interfacial drag의 계산에 미치는 grid modelling의 영향과 nodalization의 영향 및 time step size 의 영향등을 분석하였다. 이러한 민감도분석을 통해 코드의 예측능력을 향상시킬 수 있었다. 평가 결과로는 RELAP5/MOD3가 국소최대온도 (turn around temperature)와 그때의 시간 (turn around time)을 일반적으로 낮게 예측하나 관수율이 큰경우에는 국소최대온도를 약간 과대 평가 하였다. 또한 출력이 증가하고 관수율이 감소할수록 RELAP5/MOD3가 quenching을 상대적으로 지연시킴을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권4호
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• pp.290-301
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• 1985

600MW(e)급 CANDU형 원자로의 1차 냉각재계통은 2개의 “8자” 모양 루프로 구성되며 정상운전중 원자로 출구헤더 (ROH)의 설계 quality는 4%이다. 이러한 루프내 2부분에 압축성 유체의 존재 및 유동-quality-기포율의 정궤환 효과는 1차 냉각재계통 유동 불안정의 주요인이 된다. 계통의 안정을 위하여 설계 변경사항으로서 같은 루프의 ROH-HOH간 interconnect가 설치되었다. 본 논문은 정상운전시 1차 냉각재계통의 유동 불안정현상을 조사연구하며, 또한 interconnect가 유동 안정성에 미치는 영향 및 계통 고유의 유동 안정성에 대한 연구를 수행한다. 시간 영역의 안정성 분석은 ATHER코드로부터 보완된 ATHER/MOD-I 코드를 사용하여 분석한다. 가장 보수적인 계통 모형, 즉 대칭형 루프의 유동은 발산하며, interconnect를 설치함으로써 계통의 유동 안정성은 크게 향상되어 안정된다. 그러나 보수적인 가압기 모델을 사용 분석하였을 경우라도 계통의 유동 안정성은 보장됨을 알 수 있다. 실제적인 계통 즉 가압기와 interconnect를 모사한 경우의 계통 안정성은 크게 보장된다. 결론적으로 비록 interconnect는 계통의 안정성을 크게 향상시키나 가압기 등 계통 고유의 유동 안정성은 매우 커서 interconnect가 설치되지 않았더라도 1차 냉각재 계통의 유동 안정성을 보장함을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권9호
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• pp.5-12
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• 2021

유사정적해석법은 실무에서 지진 시 사면의 안전계수를 구하기 위하여 널리 사용되고 있다. 반면에 동적해석은 지진 시 지반의 응력-변형관계를 가장 잘 모사할 수 있다는 장점에도 불구하고 설계기준에서 요구되는 안전계수를 산정하기 어려워 실무적으로 그 활용이 많지 않았다. 본 연구에서는 비선형 응답이력해석으로 사면의 동적 안전계수를 산정하는 기법을 구축하였다. 이 방법은 최대가속도를 인위적으로 조절해서 지진계수를 산정하는 유사정적해석법의 문제점을 극복하며 사면 고유의 증폭 특성을 고려할 수 있다. 제안된 방법은 단일 사면에 대해서 적용하였으며 해석 결과를 유사정적해석법과 비교하였다. 본 연구에서 사용한 사면 사례에서는 동적해석결과로부터 계산된 사면의 최소 안전계수는 유사정적해석결과와 유사하게 평가되었으며, 수평방향 지진계수와 활동 토체의 평균 가속도가 최대가 되는 시점에서 동적 안전계수는 최소가 됨을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.489-492
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• 2014

본 논문에서는 컴퓨터 단층활영(CT)을 통해 발생되는 방사선 노출량의 관리를 위한 시스템의 소프트웨어 설계를 제안한다. 방사선 피폭량은 환자의 각 신체 부위별로 민감성의 차이에 따라 다르기 때문에 방사선의 노출량을 관리할 수 있게 되면 결과적으로 환자의 방사선 피폭량을 추정할 수 있다. 최근 일본 원전의 방사선 누출 사건이 국제적으로 뉴스가 되었고 원전 뿐 만아니라 의료용 방사선 피폭까지 폭넓게 관심이 커지고 있다. 현재 방사선 안전관리는 방사선 관계 종사자에 대해서만 관리되고 있지만, 이제는 환자에 대한 피폭 관리까지 요구되고 있다. 우리나라에서 방사선을 이용한 검사와 시술이 증가하여 이에 따른 의료 피폭이 증가하였으나 의료 기관에서는 환자에게 가해지는 방사선 피폭 수치를 알지 못하는 실정이다. 따라서 의료 기관에서 환자의 방사선 피폭을 관리할 수 있는 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 의료 기관에서 방사선을 이용하는 대표적인 촬영 도구인 CT의 방사선 노출량을 관리할 수 있는 소프트웨어 설계를 제시한다. 방사선의 노출량을 확인하고 선량의 한도를 설정함으로써 환자의 의료 피폭량을 최적화 하는데 도움이 되고자 한다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1255-1262
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• 2012

현재 가동 중인 월성 원자력 발전의 핵연료 교체로봇 시스템을 살펴보면 핵연료 교환에 필요한 구동압력 제어를 위해 PI제어기를 사용한다. PI제어는 구조가 간단하고 이득 설정을 통해 시스템 요구조건에 만족하는 제어 성능을 낼 수 있지만 밸브와 관로 등의 파라미터 변화로부터 적절한 이득 변경 없이 안정한 제어가 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 PI제어기 이득을 동적으로 변경 하거나 PI제어기 출력을 보상하도록 제어기를 구성하는 것이 바람직하다. 본 연구개발의 목적은 파라미터 변화에도 안정한 제어가 가능하도록 제어기를 설계하여 오차와 진동현상을 줄이는데 있다. 제안한 PI/NN제어 기법은 PI제어기와 신경회로망 제어기를 병렬 결합한 구조로 신경회로망 제어기가 PI제어기 출력을 보상하여 파라미터 변화에 강인하도록 설계 하였다. 제어기의 성능평가를 위해 직접 실 공정에 테스트하기가 힘들기 때문에 공정의 특성을 반영하여 모델링한 시뮬레이터를 개발하였고, 시뮬레이션 결과를 실 공정데이터와 비교하여 공정 특성을 모사함을 보였으며, 파라미터 변화에 PI/NN제어기가 오차 및 진동현상을 줄이는 것을 확인 하였다. 또한, 실 공정에서 사용 중인 PI제어기를 주 제어기로 사용하면서 파라미터 변화에 대한 비선형성을 보상하는 제어기 역할을 하기 때문에 신경회로망을 단독으로 사용하였을 때 보다 더 신뢰성 있고 안정적인 제어가 가능하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.881-889
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• 2015

해양온도차발전은 해양의 표층수와 심층수의 온도차를 이용하여 발전하는 유기랭킨사이클이다. 작동유체와 사이클 구성은 유기랭킨사이클의 열역학적 효율에 큰 영향을 미치는 요소이다. 본 연구에서는 작동유체와 사이클에 따른 해양온도차발전시스템의 성능분석을 수행하였다. 고전적인 단순 랭킨사이클과 단순 랭킨사이클의 대안으로 제시되고 있는 개방형 및 통합형 재생 랭킨사이클 그리고 칼리나 사이클이 본 연구에서 고려되었으며, 작동유체로는 9종의 단일냉매와 3종의 혼합냉매를 본 연구에 적용하였다. 사이클의 성능분석에는 핀치포인트온도차를 일정하게 유지하는 핀치포인트분석이 적용되었다. 성능분석결과를 살펴보면, 단순 랭킨사이클과 개방형 및 통합형 재생 랭킨사이클의 경우 RE245fa2를 작동유체로 사용하며, 칼리나 사이클의 경우 $NH_3/H_2O$의 질량비가 0.9:0.1일 때 열역학적 효율이 가장 높았다. 한편, 개방형 및 통합형 재생 랭킨사이클과 칼리나 사이클을 해양온도차발전시스템에 적용할 경우 단순 랭킨사이클과 비교하여 각각 약 2.0 %, 1.0%, 10.0%의 효율 향상을 기대할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권3호
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• pp.155-166
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• 1996

모든 원자력 시설이나 기기들은 설치하기 전과 설치한 후에라도 설비를 개조하여야 할 때에는 ALARA 검토를 받아야 하는데, ALARA 설계측면에서 주요한 목적은 특별한 엔지니어링기법을 통해 작업자 피폭을 감소시킬 수 있는 분야가 무엇인지를 규명하는 것이다. ALARA 설계검토에서 고려하여야 할 기본적인 인자물로는 Crud 통제와 차폐와 격리, 접근성, 유지보수성과 신뢰성, 및 오염통제가 있다. 이처럼 다각적인 측면에서 ALARA 설계검토가 이루어져야 하므로 설계자들이 ALARA 설계검토를 하는 과정에서 검토되어야 할 기본적인 사항들이 누락되지 않도록 하기 위해서는 적절한 ALARA 점검표가 이용되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 실제적인 ALARA 점검표를 개발하기 위하여 각각의 기본적인 ALARA 인자들 별로 검토하여야 할 항목들을 살펴보았다. 또 각각의 검토항목별로 어떤 사항들이 고려되어야 할 것인지에 대해 논하였으며, 설정된 기본인자들과 검토항목들을 토대로 ALARA 점검표가 개발되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.268-276
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• 2008

오키나와 트러프에서 발생되는 잠재 지진해일의 한반도 남서외해에서의 전파특성을 규명하기 위한 수치모의를 수행하였다. 동중국해 대륙붕의 얕은 수심과 오키나와 트러프의 깊은 수심은 이 지역에서 발생하는 지진해일의 전파특성에 중요한 역할을 한다. 전파특성은 전파 단계에 따라 두 가지로 분류된다. 첫 단계는 수심이 깊은 트러프를 따라서 북동과 남서방향으로 전파해가는 과정이고, 두 번째 단계는 등수심선과 직각방향으로 동중 국해의 대륙붕으로 진입하는 과정이다. 수치모의 결과 오키나와 트러프에서 발생하는 지진해일파는 남서외해의 특수한 해저지형의 영향으로 우리나라 남해안과 서해안에 미치는 영향이 매우 작은 것으로 나타났다.