• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1998년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.22-22
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• 1998

304 는 BWR(boiling water reactor)의 reactor 구조용 재료로 사용되고 있고, 합금 600 은 PWR(pressurized water reator) 의 증기 발생기 세관으로 쓰이고 있으며 모두 약 $280{\;}^{\circ}C$ 이상 의 원자로 냉각수에 노출되어 있다. 원자로 냉각수 분위기에서 두 합금의 공통적인 특정은 입계응력부식균열(IGSCC)에 민감한것과 IGSCC가 예민화(sensitization)와 관련이 있는 것이 다. 두 합금에서 일어나는 IGSCC는 원자력발전소의 부식피해중 가장 빈도가 높고 발생시 방사능 누출로 인하여 원전의 신뢰성을 저하시키고, 가동중단으로 인한 경제적 손실을 초 래하여 지난 20 년 동안 가장 심도있게 연구된 주제다. 304 은 크롬 탄화물의 업계 석출로 언하여 예민화된경우 IGSCC 에 민감한 반면 600 은 예민화된 경우 뿐만 아니라 용체화처리된 상태에서도 IGSCC에 민감하다. 오히려 600은 용 체화처리 후 700 C에서 15~20시간 시효처리를 하여 크롬탄화물을 업계에 석출 시커었을 때 IGSCC 저항성이 향상된다. 두 합금의 IGSCC 특정 중 큰 차이는 304는 임계균열전위 ( (critical cracking potential) 이 존재하여 부식전위(corrosion potential) 가 엄계균열전위보다 낮 은 경우 IGSCC 가 일어나지 않지만 그 반대인 경우 IGSCC 에 민감하게된다. 반면에 600 은 뚜렷한 임계균열전위가 존재하지 않고 양극 분극(anodic polarization) 뿐만 아니라 음극분극 시에도 IGSCC 가 일어난다. 이련 이유로 600의 IGSCC 가구로 피막파괴-양극용해(film rupture-anodic dissolution)외에 수소취성(hydrogen embrittlement)기구도 제안되고 었다. 원전의 냉각수는 고 순도의 물이지만 수 처리 과정과 웅축기 배관의 누수로 인한 산소, $Cu^{2+},{\;}S_xO_6{\;}^{2-}(x=3~6)$ 등이 유입되어 오염되는데 이려한 오염물질들이 수 ppm정도 소량 포함된 경우 응 력부식민감도는 상당히 증가된다. 산성분위기 흑은 산소, $Cu^{2+}$, 등이 소량 포합된 산화성 분위기 그리고 sufur oxyanion 에 오염된 고온의 물에서 600 의 IGSCC 민감도는 예민화도가 증가할 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.215-220
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• 2007

The existing flooding Probabilistic Safety Analysis(PSA) was updated to reflect the Korean plant specific operating experience data into the flooding frequency to improve the PSA quality. Both the Nuclear Power Experience(NPE) database and the Korea Nuclear Pipe Failure Database(NuPIPE) databases were used in this study, and from these databases, only the Pressurized Water Reactor(PWR) data were used for the flooding frequencies of the flooding areas in the primary auxiliary building. With these databases and a Bayesian method, the flooding frequencies for the flooding areas were estimated. Subsequently, the Core Damage Frequency(CDF) for the flooding PSA of the Ulchin(UCN) unit 3 and 4 plants based on the Korean Standard Nuclear Power Plant(KSNP) internal full-power PSA model was recalculated. The evaluation results showed that sixteen flooding events are potentially significant according to the screening criterion, while there were two flooding events exceeding the screening criterion of the existing UCN 3 and 4 flooding PSA. The result was compared with two kinds of cases: (1) the flooding frequency and CDF from the method of the existing flooding PSA with the PWR and Boiled Water Reactor(BWR) data of the NPE database and the Maximum Likelihood Estimate(MLE) method and (2) the flooding frequency and CDF with the NPE database(PWR and BWR data), NuPIPE database, and a Bayesian method. From the comparison, a difference in CDF results was revealed more clearly between the CDF from this study and case (2) than between case (1) and case (2). That is, the number of flooding events exceeding the screen criterion further increased when only the PWR data were used for the primary auxiliary building than when the Korean specific data were used.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권7호
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• pp.2628-2641
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• 2023

Nuclear safety is the lifeline for the development and application of nuclear energy. In severe accidents of pressurized water reactor (PWR), aerosols, as the main carrier of fission products, are suspended in the containment vessel, posing a potential threat of radioactive contamination caused by leakage into the environment. The gas-phase aerosols suspended in the containment will settle onto the wall or sump water through the natural deposition mechanism, thereby reducing atmospheric radioactivity. Aiming at the low accuracy of the aerosol model in the ISAA code, this paper improves the natural deposition model of aerosol in the containment. The aerosol dynamic shape factor was introduced to correct the natural deposition rate of non-spherical aerosols. Moreover, the gravity, Brownian diffusion, thermophoresis and diffusiophoresis deposition models were improved. In addition, ABCOVE, AHMED and LACE experiments were selected to validate and evaluate the improved ISAA code. According to the calculation results, the improved model can more accurately simulate the peak aerosol mass and respond to the influence of the containment pressure and temperature on the natural deposition rate of aerosols. At the same time, it can significantly improve the calculation accuracy of the residual mass of aerosols in the containment. The performance of improved ISAA can meet the requirements for analyzing the natural deposition behavior of aerosol in containment of advanced PWRs in severe accident. In the future, further optimization will be made to address the problems found in the current aerosol model.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 Proceedings of the 4th Korea-China Joint Workshop on Nuclear Waste Management
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• pp.64-72
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• 2004

The dryer (ten per unit) are operating to remove tritium in PHWR(Pressurized Heavy Water Reactor). There are coming out heavy water adsorbent from operating the dryer (95 drums for ten year per unit) The amount of radioactivity of heavy water adsorbent almost exceed ninety times more than disposal limit-in-itself showed by The Ministry of Science and Technology. It has to be disposed whole radioactive waste products, however there are problems of increase at the expense of their permanent disposal. In this research, We have studied how to remove kinds of nuclear materials and amount of tritium with in heavy water adsorbent. As the result we could develop disposal equipment and apply it. D20 adsorbent have to contain below Gamma nuclide O.3Bq/g and tritium 100Bq/g "The Regulation for disposal of the radioactivity wastes" showed by The Ministry of Science and Technology. There fore. So as to remove amount of tritium and kinds of nuclear materials (DTO) we needed a equipment. Also we have studied how to remove effectively radioactivity with in Adsorbent. As cleaning heavy water adsorbent and drying on each condition (temperature for drying and hours for cleaning). Because there is something to return heavy water adsorbent by removing impurities within adsorbent when it is dried o high temperature. After operating, we have been applying this research to the way to dispose heavy water adsorbent. Through this we could reduce solid waste products and the expense of permanent disposal of radioactive waste products and also we could contribute nuclear power plant run safely. According to the result we could keep the best condition of radiation safety super vision and we could help people believe in safety with Radioactivity wastes control for harmony with Environment.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권12호
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• pp.815-824
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• 2016

가압경수로에 장전되는 핵연료집합체는 연료 봉 다발과 지지격자 및 상하단 고정체로 구성되어 있다. 고온 고압의 냉각수는 원자로 하부로 유입되어 연료 봉 사이로 형성된 부수로를 따라 노심 상부로 흐른다. 경수로핵연료의 주요 열수력 성능인자는 정상운전시 압력강하 및 임계열속이며 사고시에는 급랭 시간이다. 한국원자력연구원에서는 경수로핵연료의 성능을 향상시키고 국산화를 위해 고성능 경수로핵연료, 이중냉각 핵연료 및 사고저항성 핵연료를 개발하였다. 경수로핵연료의 열수력 핵심기술을 개발하기 위해 압력강하 실험, 난류 유동혼합/열전달 실험, 임계열속 및 급랭 시험을 수행하였으며 전산유체역학 방법도 활용하였다. 더불어 사용후핵연료의 임시저장을 위한 건식저장 용기의 열유동에 대한 전산유체해석을 수행하였다. 한편, 경수로핵연료의 열수력 기반기술을 개발하고 실용화를 위해 대학 및 산업체와 협력연구도 진행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1177-1184
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• 2011

GTS 기술은 천연가스 하이드레이트 생산, 해양수송 및 재기화의 3 단계로 구성되며, 대규모 재기화 플랜트의 효율적 운용을 위해서는 하이드레이트 펠릿의 재기화에 필요한 열수 온도와 유량의 정확한 예측이 필수적이다. 하이드레이트 펠릿이 열수에서 해리할 때 펠릿 표면에서 분출되는 가스는 주변 유동장과 열전달 특성에 영향을 미칠 것이며 본 실험에서는 가압된 용기내의 중저온 열수에서 해리하는 메탄가스 하이드레이트 펠릿의 용해특성을 연구하였다. 해리과정 중 변화하는 펠릿 형상을 관찰하고 해리 완료시간을 측정함으로써 하이드레이트 전환율, 열수 온도 및 유동속도가 해리에 미치는 영향을 파악하였으며, 펠릿 표면에서 분출되어 상승하는 메탄가스 기포류가 유발한 2 차유동이 열전달률을 증가시켜 해리 완료시간이 단축됨을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권3호
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• pp.389-396
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• 2018

국내 가동원전 중 2-루프 가압경수로인 고리1호기는 약 40년 운전한 후, 2017년 6월 18일 영구정지되었다. 영구정지된 고리 1호기는 주요 해체작업을 수행하기전에 계통내 선량률을 저감시켜 작업자피폭을 최소화하기 위한 계통제염을 수행할 예정이다. 일반적으로, 계통제염 범위는 원자로압력용기, 가압기, 증기발생기, 화학 및 체적제어계통, 잔열제거계통 및 원자로 냉각재계통 주요배관을 포함한다. 이러한 계통 및 기기 등을 효율적으로 제염하기 위해서는 제염과정에서 원자로냉각재계통내 유동특성을 평가할 필요가 있다. 계통제염을 위해 순환유량을 제공하는 방법은 다양하나, 본 논문에서는 잔열제거펌프 운전에 따른 고리1호기 원자로냉각재계통내 유동특성을 평가하였다. 잔열제거펌프를 이용한 계통제염은 원자로냉각재 내 유량의 불균형을 초래하여 계통내 기기 및 배관 등에 불순물을 침적시켜 제염이 효율적이지 않다는 것으로 평가되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권2호
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• pp.91-100
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• 2016

경수로 원전을 대상으로 원전 내 방사화 대상 물질인 스테인리스강, 탄소강 및 콘크리트의 불순물 정보 적용여부에 따른 방사화 핵종 재고량을 계산하였다. 본 연구에서 탄소강은 압력용기 물질에 사용되었고, 스테인리스강은 압력용기 내부 물질에 사용되었으며, 일반 콘크리트가 생체 차폐체에 사용되었다. 금속 물질에 대해서는 참고자료 1개의 불순물 함량 정보를 적용하였고, 콘크리트 물질에서는 참고자료 5개의 불순물 함량 정보를 적용하여 평가를 수행하였다. 방사화 핵종 재고량 전산해석 시 중성자속 계산에는 MCNP 전산코드를, 방사화 계산에는 FISPACT 전산코드를 각각 사용하였다. 계산 결과, 금속 물질에서 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 비방사능이 2배 이상 높았으며, 특히 콘크리트에서는 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 최대 30배 이상 비방사능이 높게 계산되었다. 방사화 핵종의 생성반응과 재고량을 분석한 결과, 금속 구조물에서는 불순물 중 Co원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인 Co-60이, 콘크리트에서는 불순물 중 Co, Eu 원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인Co-60, Eu-152, Eu-154 이 방사성폐기물 준위 결정에 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 원전 해체 계획 수립 시 방사화 핵종 재고량 평가 및 규제에 활용될 수 있을 뿐 아니라, 해체를 고려한 원전 또는 원자력시설의 설계 단계에서도 참고자료로 활용 될 것으로 판단된다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제4권3호
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• pp.75-80
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• 2005

This work dealt with the evaluation of galvanic corrosion rate in a corrosion cell having annular gap of 0.5 mm between carbon steel 1018 and alloy 600 as a function of temperature and boron concentration. Temperature and boron concentration were ranged from 110 to 300 $^{\circ}C$ and 2000~10000 ppm, respectively. After the operating temperature of the corrosion cell where the electrolyte was injected was attained at setting temperature, galvanic coupling was made and at the same time galvanic current was measured. The galvanic corrosion rate decreased with time, which was described by corrosion product such as protective film as well as boric acid deposit formed on the carbon steel with time. From the galvanic current obtained as a function of temperature and boron concentration, it was found that the galvanic corrosion rate decreased with temperaturewhilethe corrosionrate increasedwith boronconcentration. The experimental resultsobtained from galvanic corrosion measurement were explained by adhesive property of corrosion product such as protective film, boric acid deposit formed on the carbon steel wall and dehydration of boric acid to be slightlysolubleboric acid phase.Moreoverthe galvaniccorrosionrate calculatedusing initialgalvaniccoupling current instead of steady state coupling current was remarked, which could give us relatively closer galvanic corrosion rate to real pressurized water reactor.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권9호
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• pp.1907-1916
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• 2020

In this work, the depletion capability implemented in Monte Carlo code MCS is investigated to predict the isotopic compositions of spent nuclear fuel (SNF). By comparison of MCS calculation results to post irradiation examination (PIE) data obtained from one pressurized water reactor (PWR), the validation of this capability is conducted. The depletion analysis is performed with the ENDF/B-VII.1 library and a fuel assembly model. The transmutation equation is solved by the Chebyshev Rational Approximation Method (CRAM) with a depletion chain of 3820 isotopes. 18 actinides and 19 fission products are analyzed in 14 SNF samples. The effect of statistical uncertainties on the calculated number densities is discussed. On average, most of the actinides and fission products analyzed are predicted within ±6% of the experiment. MCS depletion results are also compared to other depletion codes based on publicly reported information in literature. The code-to-code analysis shows comparable accuracy. Overall, it is demonstrated that the depletion capability in MCS can be reliably applied in the prediction of SNF isotopic inventory.