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목차

[표제지]=0,1,1

제출문=0,2,1

보고서 초록=0,3,1

요약문=i,4,4

Summary=v,8,4

Contents=ix,12,2

목차=xi,14,2

표목차=xiii,16,2

그림목차=xv,18,4

제1장 연구개발과제의 개요=1,22,1

제1절 연구개발의 필요성=1,22,2

제2절 연구개발의 목적 및 범위=3,24,2

제2장 국내ㆍ외 기술개발 현황=5,26,1

제1절 국외 혼합핵연료 기술개발 현황=5,26,2

제2절 국내 혼합핵연료 기술개발 수준=7,28,2

제3장 연구개발수행 내용 및 결과=9,30,1

제1절 혼합핵연료 시험 연료봉 노내 연소시험=9,30,1

1. 서론=9,30,1

2. 노내조사=10,31,3

3. 노내 거동=13,34,9

4. 결론=22,43,1

제2절 혼합핵연료 성능해석 코드 검증=23,44,1

1. IFA-651 노내 조사 시험을 활용한 검증=23,44,5

2. OECE-NEA 1차 벤치마킹 참여=28,49,1

3. OECE-NEA 2차 벤치마킹 참여=29,50,1

4. IFA-629.3을 이용한 성능 해석코드 검증=30,51,2

5. IFA-610.2&4을 이용한 성능 해석코드 검증=32,53,71

제3절 혼합핵연료 성능해석 코드 보완=103,124,1

1. 서론=103,124,2

2. Graphic User Interface=105,126,16

3. Batch 및 Command Interface=121,142,2

4. 입력파일 작성기=123,144,3

5. 봉 내압 입력=126,147,1

6. 혼합핵연료 성능해석 코드의 PCMI 관련 보완=127,148,11

7. 확산방정식 계산을 위한 적응형 이영역 방법의 개발=138,159,31

제4절 혼합핵연료 성능해석코드 산업체 이관=169,190,1

제5절 혼합핵연료 관련 국내외 동향 추적 및 분석=170,191,1

1. 핵연료 수급동향 분석=170,191,6

2. 세계 혼합핵연료(MOX) 이용개발 동향=176,197,3

3. 미국의 MOX 연료 이용개발 동향=179,200,10

제4장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도=189,210,2

제5장 연구개발 결과의 활용계획=191,212,2

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보=193,214,2

제7장 참고 문헌=195,216,2

서지정보양식=197,218,2

표목차

표3.1.1. 혼합핵연료 노내 조사 시험 현황=34,55,1

표3.1.2. IFA-651 내에 장전된 핵연료의 8주기 후 도달 연소도=35,56,1

표3.1.3. 핵연료 특성 자료=36,57,1

표3.1.4. 혼합핵연료봉에서의 핵분열 기체 방출량=37,58,1

표3.2.1. TFRPD 주관하는 1차 혼합핵연료 성능해석 코드 벤치마킹 참여 코드=38,59,1

표3.2.2. TFRPD 주관하는 2차 혼합핵연료 성능해석 코드 벤치마킹 참여 코드=38,59,1

표3.2.3. 혼합핵연료 소결체의 주요 특성=39,60,1

표3.2.4. 혼합핵연료 봉의 주요 특성=40,61,1

표3.2.5. IFA-629.3에 장전된 혼합 핵연료봉 2 개의 장전 일시 및 연소도=41,62,1

표3.2.6. IFA-610에 사용된 핵연료 주요 특성=42,63,1

표3.2.7. IFA-610.2&4에 장전된 혼합 핵연료봉의 연소기간 및 연소도=43,64,1

표3.3.1. 메뉴 관련 명령어 요약=108,129,1

표3.3.2. Dialog 관련 명령어 요약=109,130,1

표3.3.3. Postscript 명령어와 CVF 명령어의 비교=110,131,1

표3.3.4. Quadratic Trial Functions for 1, 2 and 3 DOF Conditions=148,169,1

표3.3.5. Diffusion Coefficient Used In The Calculations=151,172,1

표3.5.1. 세계의 상용 농축시설 현황=172,193,1

표3.5.2. 세계의 상용 재처리시설 현황=173,194,1

표3.5.3. 세계 MOX 가공시설 현황=177,198,1

그림목차

그림3.1.1. IFA-651 Rig의 개략도=44,65,1

그림3.1.2. IFA-651의 중성자 계측기 위치=45,66,1

그림3.1.3. 8주기말 IFA-651.2 노심 배치도=46,67,1

그림3.1.4. 9주기 조사를 위한 예상 노심배치도=47,68,1

그림3.1.5. IFA-651, MOX 핵연료의 시간에 따른 연소도 증가 및 선출력 변화=48,69,1

그림3.1.6. IFA-651, IMF 핵연료의 시간에 따른 연소도 증가 및 선출력 변화=49,70,1

그림3.1.7. CD Functions At The Core Position Of 6.29 And 6.32 For (a) MOX, (b)IMF-ATT And (c) IMF-CO Fuel=50,71,2

그림3.1.8. IFA-651의 축방향 출력 분포=52,73,1

그림3.1.9. MOX-ATT-ET에서 선출력에 따른 핵연료 중심온도 변화=53,74,1

그림3.1.10. MOX-ATT-TF에서 선출력에 따른 핵연료 중심온도 변화=54,75,1

그림3.1.11. MOX-SBR에서 선출력에 따른 핵연료 중심온도 변화=55,76,1

그림3.1.12. 연소도에 따라 측정된 MOX 핵연료 온도 변화=56,77,1

그림3.1.13. 연소도에 따라 측정된 IMF 핵연료 온도 변화=57,78,1

그림3.1.14. 출력 250 W/cm로 Normalization 했을 때의 MOX 핵연료 온도 거동=58,79,1

그림3.1.15. 출력 250 W/cm로 Normalization 했을 때의 IMF 핵연료 온도 거동=59,80,1

그림3.1.16. 연소도에 따른 MOX 핵연료의 압력(PF) 변화=60,81,1

그림3.1.17. 연소도에 따른 IMF 핵연료의 압력(PF) 변화=61,82,1

그림3.1.18. MOX 핵연료의 연소도에 따라 HSB에 Normalization 한 압력=62,83,1

그림3.1.19. IMF 핵연료의 연소도에 따라 HSB에 Normalization 한 압력=63,84,1

그림3.1.20. MOX-ATT-ET에서의 핵연료 내 최대 중심온도=64,85,1

그림3.1.21. MOX-ATT-TF에서의 핵연료 내 최대 중심온도=65,86,1

그림3.1.22. MOX-SBR에서의 핵연료 내 최대 중심온도=66,87,1

그림3.1.23. 봉내압 측정을 이용한 MOX-ATT-ET에서의 핵분열기체방출=67,88,1

그림3.1.24. 봉내압 측정을 이용한 MOX-ATT-TF에서의 핵분열기체방출=68,89,1

그림3.1.25. 봉내압 측정을 이용한 MOX-SBR에서의 핵분열기체방출=69,90,1

그림3.1.26. EF로 측정한 출력 증감에 따른 핵연료 길이 변화=70,91,1

그림3.1.27. 연소도에 따라 EF로 측정한 핵연료 길이 변화=71,92,1

그림3.1.28. EF로 평가한 핵연료 부피 변화=72,93,1

그림3.2.1. MOX-ATT-ET에 대한 실제 출력과 추출 출력과의 비교=73,94,1

그림3.2.2. MOX-ATT-TF에 대한 실제 출력과 추출 출력과의 비교=74,95,1

그림3.2.3. MOX-SBR, MOX-ATT-ET 및 -TF의 핵연료 내에서 열전도대 및 ET 위치=75,96,1

그림3.2.4. MOX-ATT-ET 내의 위치 별 선출력 변화=76,97,1

그림3.2.5. MOX-ATT-TF 내의 위치 별 선출력 변화=77,98,1

그림3.2.6. MOX-SBR 내의 위치 별 선출력 변화=78,99,1

그림3.2.7. Fitted Radial Power Distribution In MOX-ATT-ET=79,100,1

그림3.2.8. Fitted Radial Power Distribution In MOX-ATT-TF=80,101,1

그림3.2.9. Fitted Radial Power Distribution In MOX-SBR=81,102,1

그림3.2.10. Recovery 고려하지 않았을 시의 MOX-ATT-ET의 온도 및 봉내압 평가=82,103,1

그림3.2.11. Recovery 고려하지 않았을 시의 MOX-ATT-TF의 온도 및 봉내압 평가=83,104,1

그림3.2.12. Recovery 고려하였을 경우 MOX-ATT-ET의 온도 및 봉내압 평가=84,105,1

그림3.2.13. Recovery 고려하였을 경우 MOX-ATT-TF의 온도 및 봉내압 평가=85,106,1

그림3.1.14. MOX-ATT-ET의 핵분열 기체 방출=86,107,1

그림3.2.15. MOX-ATT-TF의 핵분열 기체 방출=86,107,1

그림3.2.16. Solid Rod에 대한 COSMOS 및 각국의 코드 분석 결과 비교=87,108,1

그림3.2.17. Hollow Rod에 대한 COSMOS 및 각국의 코드 분석 결과 비교=87,108,1

그림3.2.18. 개선된 입력자료로 계산한 COSMOS 분석 결과=88,109,1

그림3.2.19. 온도에 대한 COSMOS 및 각국의 코드 분석 결과 비교=89,110,1

그림3.2.20. 핵분열기체 방출에 대한 COSMOS 및 각국의 코드 분석 결과 비교=90,111,1

그림3.2.21. Base Irradiation History Of The Rod (a) N12 And (b) P16=91,112,1

그림3.2.22. 혼합 핵연료 시험을 위한 IFA-629.3 Rig=92,113,1

그림3.2.23. Node Designation Of Rod-1 And Rod-2 In IFA-648.1 For Making The Input For COSMOS Code=93,114,1

그림3.2.24. Rod Average And TF tip's Power History Of (a) Rod-1 And (b) Rod-2 In IFA-629.3=94,115,1

그림3.2.25. IFA-629.3에 장전된 Rod-2 혼합 핵연료봉의 중심온도 측정결과=95,116,1

그림3.2.26. IFA-629.3에 장전된 혼합 핵연료봉 Rod-2의 핵분열기체 방출 결과=96,117,1

그립3.2.27. 기저조사후 산화층 두께 비교 결과=97,118,1

그림3.2.28. 기저 조사후 핵분열 기체 방출률 비교=98,119,1

그림3.2.29. Lift-off 시험을 위한 IFA-610 Rig=99,120,1

그림3.2.30. IFA-610.2 및 4에서 시간에 따른 연소도 증가=100,121,1

그림3.2.31. 냉각수 압력 및 기체라인을 통해 변하는 봉내압=101,122,1

그림3.2.32. IFA-610에 장전된 혼합 핵연료봉의 중심온도 측정결과=102,123,1

그립3.3.1. 프로젝트 선택화면=111,132,1

그림3.3.2. Dialog 삽입 화면=112,133,1

그림3.3.3. Dialog 편집화면=113,134,1

그림3.3.4. Physical Coordinates=114,135,1

그림3.3.5. Viewport Coordinates=114,135,1

그림3.3.6. Window Coordinates=114,135,1

그립3.3.7. COSMOS 초기화면=115,136,1

그립3.3.8. Open 메뉴 선택=116,137,1

그림3.3.9. 입력파일 선택창=117,138,1

그림3.3.10. 인자입력을 위해 열리는 다이알로그 창=118,139,1

그림3.3.11. COSMOS 코드의 실행 결과 출력 화면=119,140,1

그림3.3.12. COSMOS 결과 파일 중 포스트스크립트 파일의 예=120,141,1

그림3.3.13. Batch 작업 파일 예=122,143,1

그림3.3.14. 입력파일 생성 프로그램(초기형)=124,145,1

그림3.3.15. 입력파일 생성 프로그램(개선형)=124,145,1

그림3.3.16. Profile 입력 화면=125,146,1

그림3.3.17. Calculation Of The Fuel Center Temperature During Power Changes=133,154,1

그림3.3.18. Variation Of The Clad Elongation During The Power Transient=134,155,1

그림3.3.19. Calculated fIssion Gas Release And Average Pellet Swelling In The Case Of A Delayed Fission Gab Release=135,156,1

그림3.3.20. Clad Elongation Versus Linear Power=136,157,1

그림3.3.21. Normalized Gas Concentration Along Normalized Coordinate From The Exact Solution For A Zero Initial Condition And Constant Gas Generation Rate=154,175,1

그림3.3.22. Spherical Grain Divided Into Two Regions=155,176,1

그림3.3.23. Variation Of Temperature For Reference Calculation=155,176,1

그림3.3.24. Fractional Release From Numerical Methods With Fixed Nodal Positions=156,177,1

그림3.3.26. Fractional Release From Finite Element Analyses With Fixed Nodal Positions=157,178,1

그림3.3.26. Gas Concentration Along Normalized Radius From Numerical Methods With Fixed Nodal Positions=158,179,1

그림3.3.27. The Locus Of The Radial Point As A Function Of The Released Faction At Which The Concentration Is Equal To 0.95 Times Its Maximum=159,180,1

그림3.3.28. Flowchart Describing How The Trial Functions Are Selected=159,180,1

그림3.3.29. Calculated Fractional Gas Release As A Function Of The Time At 1200℃=160,181,1

그림3.3.30. Calculated Fractional Gas Release As A Function Of The Time For Varying Gas Generation=161,182,1

그림3.3.31. Distribution Of Number Of Cases For The Verification Of Adaptive Two-Zone Method=162,183,1

그림3.3.32. FORMAS Versus ANS-5.4=163,184,1

그림3.3.33. FEM With 50 Elements Versus ANS-5.4=164,185,1

그림3.3.34. 적응형 이영역 방법과 ANS-5.4=165,186,1

그림3.3.35. Calculated Fractional Gas Release As A Function Of Time For b＝10-5s-1 And λ＝10-8m. Solid Lines Denote The Reference Solutions And The Dotted Lines Are From The Present Method(이미지참조)=166,187,1

그림3.3.36. Calculated Fractional Gas Release At Various Resolution Parameters For λ＝10-8m At 1000℃=167,188,1

그림3.3.37. Calculated Fractional Gas Release Under A Variable Power Condition For b＝10-5s-1 And λ＝10-8m=168,189,1

그림3.5.1. 우라늄 가격 추이=174,195,1

그림3.5.2. 세계 상용 농축시설들의 가동개시 연도와 용량=175,196,1

그림3.5.3. 잉여 플루토늄의 저장 및 처분에 대한 ROD 주요 결정 과정=179,200,1

그림3.5.4. 미국의 잉여 플루토늄을 이용한 MOX 제조공정=182,203,1

그림3.5.5. 미국의 MOX 가공 일정=183,204,1

그림3.5.6. UREX+ Phase II에서 MOX 고려 공정=184,205,1

그림3.5.7. GNEP의 deployed 단계에서 UREX+=187,208,1

영문목차

[title page etc.]=0,1,7

Summary=v,8,4

Contents=ix,12,10

Chapter 1. Introduction For The Project=1,22,1

Section 1. Necessity Of The Project=1,22,2

Section 2. Objective And Scope Of The Project=3,24,2

Chapter 2. State-Of-Art Of Foreign And Domestic Technologies=5,26,1

Section 1. State-Of-Art Of Foreign Technologies=5,26,2

Section 2. State-Of-Art Of Domestic Technologies=7,28,2

Chapter 3. Contents And Results Of The Research=9,30,1

Section 1. Irradiation Test Of MOX Test Fuel Rods=9,30,1

1. Introduction=9,30,1

2. Irradiation Test=10,31,3

3. In-reactor Behavior=13,34,9

4. Conclusions=22,43,1

Section 2. Verification Of MOX Fuel Performance Code=23,44,1

1. Verification With IFA-651=23,44,5

2. First OECE-NEA Benchmark=28,49,1

3. Second OECE-NEA Benchmark=29,50,1

4. Verification With IFA-629.3=30,51,2

5. Verification With IFA-610.2&4=32,53,71

Section 3. Improvement Of MOX Fuel Performance Code=103,124,1

1. Introduction=103,124,2

2. Graphic User Interface=105,126,16

3. Batch And Command Interface=121,142,2

4. Input File Maker=123,144,3

5. Input For Pressure In Fuel Rod=126,147,1

6. Improvement Belated With PCMI=127,148,11

7. Adaptive Two-Zone Method=138,159,31

Section 4. Transfer Of MOX Fuel Performance Code To Industry=169,190,1

Section 5. Analysis Of The Research Trend Of MOX=170,191,1

1. Supply And Demand Of Nuclear Fuel=170,191,6

2. Trend Of Worldwide Usage And Development Of MOX=176,197,3

3. MOX In USA=179,200,10

Chapter 4. Achievement Of The Project Goal And Contribution To The Related Area=189,210,2

Chapter 5. Proposal For Application=191,212,2

Chapter 6. Information On Foreign Science And Technology Acquired Through The Project=193,214,2

[Chapter 7. References etc.]=195,216,3

Bibliographic Information Sheet=198,219,1

칼라목차

jpg

그림3.2.4. MOX-ATT-ET 내의 위치 별 선출력 변화=76,97,1

그림3.2.5. MOX-ATT-TF 내의 위치 별 선출력 변화=77,98,1

그림3.2.6. MOX-SBR 내의 위치 별 선출력 변화=78,99,1

그림3.2.16. Solid Rod에 대한 COSMOS 및 각국의 코드 분석 결과 비교=87,108,1

그림3.2.17. Hollow Rod에 대한 COSMOS 및 각국의 코드 분석 결과 비교=87,108,1

그림3.2.19. 온도에 대한 COSMOS 및 각국의 코드 분석 결과 비교=89,110,1

그림3.2.20. 핵분열기체 방출에 대한 COSMOS 및 각국의 코드 분석 결과 비교=90,111,1

그림3.5.1. 우라늄 가격 추이=174,195,1

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