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가압경수로(PWR)용 고준위폐기물 처분용기의 구조적 안전성 평가 보완 해석
A Complementary Analysis for the Structural Safety Evaluation of the Spent Nuclear Fuel Disposal Canister for the Pressurized Water Reactor 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.20 no.4, 2007년, pp.427 - 433  

최종원 (한국원자력연구원) ,  권영주 (홍익대학교 기계정보공학과)

초록
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가압경수로(PWR)에서 배출되는 고준위폐기물을 지하 500m의 화강암 암반의 처분장에 장기간(약 10,000년 동안) 처분하기 위하여 여러 구조적 안전성 평가 수행을 통하여 처분용기모델이 개발되었다. 기존에 설계된 가압경수로용 처분용기 모델은 구조적 안전성은 문제가 없으나 너무 무거운 단점이 지적되었다. 따라서 구조적 안전성을 유지하면서 좀 더 경량화 된 처분용기모델을 개발하는 것이 요구된다. 기존의 처분용기모델이 무거워진 한가지 이유는 처분용기 개발 시 적용된 외력조건 및 안전계수 등에 대한 조건들을 너무 엄격하게 적용했기 때문이라고 사료되기 때문에 이런 조건들을 완화하여 처분용기의 재원들을 조정하여 구조해석을 다시 수행하는 것이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 설계 완성된 기존의 처분용기에 대하여 외력 조건 및 용기의 재원(두께 등) 들을 변화시키면서 구조해석을 재 수행하여 구조적 안전성 평가를 보완하였다. 이를 바탕으로 외력 조건에 따른 처분용기의 재원 등을 재 산출한다. 보완 해석 결과 기존의 122cm의 처분용기의 직경을 102cm까지 줄여 경량화 시킬 수 있음이 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A structural model of the spent nuclear fuel disposal canister for the pressurized water reactor(PWR) for about 10,000 years long term deposition at a 500m deep granitic bedrock repository has been developed. However this developed structural model of the spent nuclear fuel disposal canister is too ...

주제어

#가압경수로   #처분용기   #안전성평가   #처분장   #보완 해석  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 기개발된 처분용기모델이 무거워진 한가지 이유는 처분용기 개발 시 적용된 외력조건 및 안전계수 등에 대한 조건들을 너무 엄격하게 적용했기 때문이라고 사료되기 때문에 이런 조건들을 완화하여 처분용기의 재원들을 조정하여 위에서 언급한 여러가지 구조해석들을 다시 수행하는 것이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 기 설계 완성된 처분용기모델에 대하여 외력 조건 및 용기의 재원(두께 등)들을 변화시키면서 구조해석을 재수행하여 처분용기에 대한 구조적 안전성 평가를 보완한다. 이를 바탕으로 외력 조건에 따른 처분용기의 최소두께 등을 재산출한다.

가설 설정

  • - 열하중(thermal load): 벤토나이트 버퍼에 지하수가 포화되는 과정은 처분용기가 처분공에 처분되는 초기에 발생되므로 고준위폐기물 다발의 열발생률을 t=50년으로 고려하여 q(50) = 1, 476.287975W/m3으로 가정한다.
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참고문헌 (5)

  1. 권영주, 하준용, 최종원 (2002) 가압경수로 고준위폐기물 처분용기의 열응력 해석, 한국전산구조공학회 논문집, 15(3). pp.471-480 

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  2. 권영주, 하준용, 최종원 (2004) 가압경수로 고준위폐기물 처분용기에 대한 크립해석, 한국전산구조공학회 논문집, 17(4). pp.413-421 

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  3. 권영주, 최석호, 최종원 (2003) 고준위폐기물 처분용기와 벤토나이트 버퍼로 이루어진 복합구조물에 대한 비선형 구조 해석 : 대칭암반 전단력, 한국전산구조공학회 논문집, 16 (4). pp.369-376 

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  4. Choi, J.W., Choi, Y.S., S.K, Kwon., Kuh, J.E., Kang, C.H. (1999) Technology Assessment of the Repository Alternatives to Establish a Reference HLW Disposal Concept. Journal of the Korean Nuclear Society. 31(6). pp.83-100 

  5. Kwon, Y.J., Kang, S., Choi, J. Kang, C. (2001) Structural Analysis for the Determination of Design Variables of Spent Nuclear Fuel Disposal Canister. KSME International Journal. 15(3). pp.327-338 

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