• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.293-294
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• 2006

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제22권2호
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• pp.83-94
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• 1990

울진 1&2호기의 사용후 핵연료 중간저장을 위한 기존 저장조용량확장 방안으로서 maximum density rack (MDR)에 consolidated fuel을 저 장하여 현 9/3 노심에서 32/3으로 확장할 경우 방사능 농도가 적정기준 이하로 유지될 수 있는지 여부를 분석하였다. 이를 위해 본 연구에서는 정화계통의 연속적 운전방식과 주기적 운전방식에 대한 저장용수중의 방사능 농도계산을 위한 두 가지 계산 모델을 만들어 상호비교 하였다. 이 결과 두 경우 모두 32/3 노심저장에 대하여 기존 정화계통으로는 기준치인 5$\times$1-$^{-4}$ $\mu$Ci/ml이하로 유지시킬 수 없었다. 따라서 기존의 시설변경이 불가피하며 그 방안으로 사용후 핵연료 저장조에서의 양이온 탈염기 수를 증가시키는 방법이 타당한 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권5호
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• pp.673-682
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• 2007

The contents of transuranic elements in high-burnup spent fuel samples were determined. The activity amounts of $^{238}Pu,\;^{239}Pu,\;^{240}Pu,\;^{241}Am,\;^{244}Cm\;and\;^{242}Cm$ were measured by alpha spectrometry using $^{242}Pu\;and\;^{243}Am$ as tracers, respectively. A spike addition method for $^{237}Np$ was established by an alpha and gamma spectrometry using $^{239}Np$ as a spike after the optimum conditions for the measurements of $^{237}Np\;and\;^{239}Np$, respectively, were obtained. A separation system using anion exchange chromatography and diethylhexylphosphoric acid extraction chromatography was applied for the separation of these elements. This method was applied to high-burnup spent nuclear fuel samples $(40{\sim}60GWD/MTU)$. The contents of the transuranic elements were compared with those by ORIGEN-2 code. Measurements and the calculations of the contents of the plutonium isotopes $^{238}Pu,\;^{239}Pu\;and\;^{240}Pu$ agreed to within 10% on average. The contents of $^{237}Np$ agreed to within approximately 5% except for one instance of a calculation, while those of $^{241}Am,\;^{244}Cm\;and\;^{242}Cm$ showed higher values by approximately 19%, 35% and 14% on average, respectively, compared to the calculations according to the burnup.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.551-556
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• 1998

The correlation of isotope composition of Zr with the turnup and some heavy isotopes in PWR uranium dioxide fuel has been investigated. The total and partial ($^{235}$ U) burnup were determined by $^{148Nd}$ and by U and Pu mass spectrometric method, respectively. After separating Zr from the fuel samples, its isotope composition was measured by mass spectrometry. In addition, the quantities of the U and Pu in the spent fuel were determined by isotope di lution mass spectrometric method using $^{233}$ U and $^{242}$ Pu as spikes. The content of some heavy isotopes, $^{235}$ U, $^{239}$ Pu and $^{241}$ Pu, and the Pu Contribution to total turnup were expressed by the correlation with Zr isotope ratios, $^{91}$ Zr/$^{96}$ Zr and $^{93}$ Zr/$^{96}$ Zr The correlations by isotope compositions measured were compared wi th those calculated from ORIGEN2 code.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권4호
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• pp.411-422
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• 2016

최근 국내 원전의 경수로 사용후핵연료 습식 저장시설의 포화시점이 다가옴에 따라 운반 및 저장용기를 이용한 건식저장시스템 개발이 활발하게 수행되고 있다. 일반적으로 사용후핵연료 운반 및 저장용기 설계를 위한 차폐해석 시 장전 가능 연료 중 가장 보수적인 연료를 설계기준연료로 선정하여 해석을 수행한다. 그러나 실제 금속 운반용기에 장전되는 사용후핵연료는 해석평가에 적용된 설계기준연료에 한정되지 않고 다양하기 때문에 초기농축도, 연소도, 최소냉각기간의 특성을 고려한 차폐평가를 통하여 장전가능 여부가 결정된다. 이에 본 연구에서는 금속 겸용용기에 장전 가능한 연료를 대상으로 국내 운반기준을 만족하는 최소냉각기간의 결정을 위한 차폐해석 방법을 기술하였다. 특히 발생량이 많은 초기농축도 3.0~4.5wt%의 사용후핵연료는 차폐해석 구간을 세분화하여 평가하여 연구결과의 활용에 효율성을 높이고자 하였다. 차폐평가를 통해 2008년까지 국내 원전에서 발생한 장전대상연료 중 약 81%의 사용후 핵연료를 금속겸용용기로 운반할 수 있는것으로 평가되었다. 본 연구결과를 통해 금속 겸용용기의 운반조건에 장전 가능한 연료의 특성을 제시함으로써 운반 시 운영절차의 개발을 위한 기술적 근거 수립에 도움이 되고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3127-3132
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• 2021

Feasibility study of burn-up analysis and monitoring using delayed fast neutrons was investigated at Missouri University of Science and Technology Reactor (MSTR). Burnt and fresh fuel elements were used to collect delayed fast neutron data for different power levels. Total reactivity varied depending on the burn-up rate of fuel elements for each core configuration. The regulating rod worth was 2.07E-04 𝚫k/k/in and 1.95E-04 𝚫k/k/in for T121 and T122 core configurations at 11 inch, respectively. Delayed fast neutron spectrum of F1 (burnt) and F16 (fresh) fuel elements were analyzed further, and a strong correlation was observed between delayed fast neutron emission and burn-up. According to the analyzed peaks in burnt and fresh fuels, reactor power dependency was observed and it was determined that delayed neutron provided more reliable results at reactor powers of 50 kW and above.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권2호
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• pp.151-159
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• 2017

고준위 방사성폐기물로 분류되는 사용후핵연료를 현재 기술로 가장 안전한 격리 방법으로는 500 m 심도의 안정한 암반에 심지층 처분하는 방법으로, 가장 중요한 요건은 공학적방벽인 완충재의 온도가 $100^{\circ}C$를 초과하지 않도록 시스템을 설계하는 것이다. 국내의 경우 전체 전력 소요량의 약 30% 정도를 차지하고 있는 원자력발전으로 발생되는 사용후핵연료의 양은 지속적으로 증가하여 누적되고 있어, 이들을 처분하기 위한 소요면적도 증가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 처분면적을 감소시킴으로써 처분효율을 향상시키기 위한 목적으로 다양한 복층처분 개념을 도출하였다. 이를 바탕으로 중요한 처분시스템 요건 만족여부를 확인하기 위하여 열해석을 수행하고 그 결과를 분석하여 처분시스템 열적 안정성을 평가하였다. 평가결과, 기준시스템 위치인 500 m 심도로부터 상부 또는 하부로 75 m를 이격한 심도에 복층으로 처분시스템 구축이 가능하였으며, 실제 부지특성자료에 따른 상세 분석이 요구된다. 본 연구결과는 사용후핵연료 관리정책 수립 및 실제 처분시스템 설계에 활용될 것으로 사료된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권4호
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• pp.299-314
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• 2014

인양장비는 원자력발전소에서 발생하는 사용후핵연료를 운반하는 운반용기를 인양하기 위해 사용된다. 본 연구는 원자력 안전위원회고시 제2013-27호와 미국 10CFR Part 71 ${\S}71.45$에서 규정하는 기술수준에 따라 이론적인 방법과 유한요소방법으로 인양장비의 구조적안전성을 평가하였다. 이론적으로 평가한 결과 모든 구성 요소에서의 응력이 응력제한치 내에 있어 운영상 발생하는 구조적 안전성을 확보하고 있는 것으로 판단하였다. 또한 유한요소해석을 통한 평가결과, 항복과 극한조건 모두에서 설계기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 모든 구성요소에서 충분한 안전여유도(항복조건에서 3 이상의 안전율, 극한조건에서 5 이상의 안전율)를 갖는 것으로 나타나 구조적으로 안전하다고 판단하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권2호
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• pp.155-162
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• 2008

후행 핵연료주기 경제성 평가는 추정 비용의 불확실성, 평가 대상기간의 장기성, 적용 할인율에 따른 계산결과의 변동성 등 많은 불확실성을 내포하고 있기 때문에 평가기관 또는 평가자에 따라 그 결과가 서로 상이하다. 본고에서는 지금까지 수행 된 주요 경제성 평가 연구들을 조사/분석하여 그 특징과 한계를 알아봄으로써 현재 국내에서 추진되고 있는 사용후핵연료 공론화 및 후행 핵연료주기 정책 연구 추진에 기초자료로 활용될 수 있도록 하고자 하였다. 분석 결과 사용후핵연료 재활용 옵션에 비해 직접처분 옵션이 유리하나, 입력 자료로 사용된 파라미터 값에 따라 결과의 불확실성이 많이 나타나 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다는 사실을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제29권4호
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• pp.299-309
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• 1997

The neutronic feasibility of typical Korean three-loop 900MWe class PWR core loaded with mixed oxide fuels for both annual and 18-month cycle strategies has been investigated as a means for spent fuel management. For this study, a method of determining equivalent plutonium content was developed under the equivalence concept which gives the same cycle length as uranium fuel. Optimal plutonium zoning within the MOX assembly was also designed with the aim of minimizing the peak md power. Conceptual core designs hate hen developed for equilibrium cycle with the following variations: annual and 18-month cycle, 1/3 and full MOX loading schemes, and typical and high moderation lattice. The analysis of key core physics parameters shows that in all cases considered satisfactory core designs seem to be feasible, though addition of control rod system and change in Technical Specification for soluble boron concentration are required for full MOX loading in order to meet the current design requirements.