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소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내진성능 분석
Analysis of Seismic Performance of Modular Containment Structure for Small Modular Reactor 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.1, 2020년, pp.409 - 416  

박우룡 (서울시립대학교 토목공학과) ,  임성순 (서울시립대학교 토목공학과)

초록
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전세계적으로 다양한 규모의 지진이 계속하여 발생하고 있으므로 원자로용 격납구조가 구조적인 건전성을 유지하기 위해서는 내진성능의 확보가 필수적이다. 따라서 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 경우에도 내진성능의 분석이 필요하다. 본 연구에서는 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내진성능 분석을 위해 콘크리트 모듈 간 접촉면과 긴장재를 반영한 유한요소 모델을 작성하여 고유진동해석과 지진해석을 수행한다. 이를 통해 입력지진파에 의한 모듈화 격납구조의 변위, 응력 및 연결부 접촉면 갭 크기의 변화특성을 분석한다. 그리고 긴장력, 연결부 접촉면 마찰계수 및 입력지진파의 변화가 내진성능에 미치는 영향을 분석한다. 비교를 위해 일체화 격납구조의 내진성능도 분석한다. 긴장재의 긴장력과 모듈 연결부 접촉면의 마찰력에 의한 합성효과로 모듈화 격납구조는 발생 가능성이 가장 높은 1, 2차 고유모드에서 일체화 격납구조와 유사한 횡방향 동적거동을 한다. 긴장재의 긴장력과 연결부 접촉면의 마찰력에 의한 합성효과가 충분히 발휘될 경우, 연결부를 갖는 모듈화 격납구조에서도 일정수준 이상의 내진성능이 확보된다. 연결부 접촉면 재질을 마찰계수가 더 큰 재료로 바꿀 경우 추가적인 내진성능 향상이 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The seismic performance of a containment structure should be secured to maintain the structural soundness of a containment structure under various earthquakes that occur globally. Therefore, an analysis of the seismic performance of a modular containment structure for a small modular reactor is also...

주제어

#Seismic Performance   #Modular Containment Structure   #Contact Surface   #Tendon   #Combined Effect  

표/그림 (15)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구의 목적은 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내진성능 분석이다. 이를 위해 고유진동해석과 입력지진 파를 이용한 지진해석을 수행한다.

가설 설정

  • 단, 원통형 하부 벽체와 기초 슬래브 사이 연결부 접촉면은 지점부이므로 미끄러짐이나 분리가 없는 것으로 가정하여 결합조건(bonded condition)을 적용한다. 기초 슬래브는 단단한 지반 속에 묻혀있는 것으로 가정하여 기초 슬래브 바닥면과 측면의 절점에 고정조건(fixed condition)을 적용한다.
  • 격납구조는 주로 기초 슬래브 위에 원통형 벽체가 놓이고 다시 그 위를 돔 구조가 덮는 형상을 갖는다. 모듈 화 격납구조는 일체화 격납구조와 외형은 동일하나, 복수의 단위 모듈이 모여 전체 구조를 형성하는 것이 차이점이 다. 본 연구의 모듈화 격납구조의 형상은 Fig.
  • 긴장재에 프리스트레스를 도입하기 위하여 내부 명령어(inistate)를 사용한다. 원주방향과 수직방향 긴장재의 유효긴장응력은 긴장재 항복강도의 80 %가 도입되는 것으로 가정하여, 1263 MPa로 설정한다.
  • 콘크리트와 긴장재는 완전부착되는 것으로 가정한다. 이를 위해 내부 명령어(ceintf)를 사용하여 긴장재의 절점과 긴장재 주변 콘크리트 요소 사이에 구속조건 (constraint condition)을 적용한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
격납구조는 무엇인가? 격납구조는 주로 기초 슬래브 위에 원통형 벽체가 놓이고 다시 그 위를 돔 구조가 덮는 형상을 갖는다. 모듈 화 격납구조는 일체화 격납구조와 외형은 동일하나, 복수의 단위 모듈이 모여 전체 구조를 형성하는 것이 차이점이 다.
소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내진성능 분석을 위해 수행하는 방법은 무엇인가? 본 연구의 목적은 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내진성능 분석이다. 이를 위해 고유진동해석과 입력지진 파를 이용한 지진해석을 수행한다. 입력지진파에 의한 모듈화 격납구조의 변위, 응력 및 연결부 접촉면 갭(gap) 크기의 변화특성을 분석한다.
소형 모듈형 원자로의 발전용량은 어떻게 되는가? 발전용량이 약 10 ~ 300 MW 인 소형 모듈형 원자로 (SMR: Small Modular Reactor, 이하 SMR)의 개발을 위해 인도, 러시아, 한국, 등 여러나라에서 연구가 이루어 지고 있다[1,2]. SMR은 모듈화 방식을 채택하기 때문에 표준화된 단위 모듈 원자로를 전력 수요량에 맞춰 유동적으로 추가 배치할 수 있다.
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참고문헌 (14)

  1. IAEA, Advances in Small Modular Reactor Technology Developments, p.250, International Atomic Energy Agency, 2018, p.1 

  2. International Atomic Energy Agency. IAEA ARIS(Advanced Reactors Information System) [Internet]. IAEA, c2019 [cited 2019 June 04], Available From: https://aris.iaea.org/sites/SMR.html (accessed Jun. 04, 2019). 

  3. F. Lin, H. Li, "Safety analysis of nuclear containment vessels subjected to strong earthquakes and subsequent tsunamis", Nuclear Engineering and Technology, Vol.49, No.5, pp.1079-1089, Aug. 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.net.2017.03.008 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. P. Yi, Q. Wang, X. Kong, "Aseismic safety analysis of a prestressed concrete containment vessel for CPR1000 nuclear power plant", Earthquake Engineering and Engineering Vibration, Vol.16, No.1, pp.55-67, Jan. 2017. DOI: https://doi.org/10.1007/s11803-017-0368-y 

    상세보기 crossref

  5. J. H. Lee, J. K. Kim, K. J. Hong, "Characteristics of Earthquake Responses of an Isolated Containment Building in Nuclear Power Plants According to Natural Frequency of Soil", Earthquake Engineering Society of Korea, Vol.17, No.6, pp.245-255, Nov. 2013. DOI: https://doi.org/10.5000/EESK.2013.17.6.245 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. J. W. Huh, H. S. Jung, J. M. Kim, C. H. Hyun, "Seismic Response Analysis of NPP Containment Structures to Improve the Guidelines of Strong Motion Duration", Earthquake Engineering Society of Korea, Vol.15, No.4, pp.33-43, Aug. 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.5000/EESK.2011.15.4.033 

  7. T. Hirama, M. Goto, H. Kumagai, Y. Naito, A. Suzuki, H. Abe, K. Takiguchi, H. Akiyama, "Seismic proof test of a reinforced concrete containment vessel (RCCV): Part 3. Evaluation of seismic safety margin", Nuclear Engineering and Design, Vol.237, No.11, pp.1128-1139, Jun. 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2007.01.009 

    상세보기 crossref

  8. N. J. S. Gorst, S. J. Williamson, P. F. Pallet, L. A. Clark, Friction in temporary works, Technical Report, The University of Birmingham, United Kingdom, pp.20. 

  9. D. A. Gasparini, E. H. Vanmarcke, SIMQKE: A Program for Artificial Motion Generation, Technical Report, Department of Civil Engineering, MIT, US, pp.1-101. 

  10. D. K. Kim. SSL Software & EQ Data. Structural System Laboratory [Internet]. Kusan National University, c2018 [cited 2018 September 22], Available From: http://www.kim2kie.com/3_ach/SSL_Software.php (accessed Jun. 04, 2019). 

  11. U.S. NRC, Regulatory Guide 1.60 Design Response Spectra for Seismic Design of Nuclear Power Plants, Technical Report, U.S. Nuclear Regulatory Commision, US, pp.1-13. 

  12. ASCE, ASCE Stanadard 4-98 Seismic Analysis of Safety-Related Nuclear Structures and Commentary, p.134, ASCE, 1999, pp.1-35 

  13. W. R. Park, S. S. Yhim, "Analysis of Internal Pressure Capacity of Modular Containment Structure for Small Modular Reactor", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.20, No.8, pp.362-370, Aug. 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.8.362 

  14. S. G. Cho, S. H. Lee, "Seismic Design of Safety Related Concrete Structures of Nuclear Power Plant", Magazine of the Korea Concrete Institute, Vol.23, No.4, pp.22-27, Jul. 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.22636/MKCI.2011.23.4.22 

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