초록 ▼

○. 연구 개발의 목적
- 핵연료봉의 연소 특성 변화를 반영하여 원전 계통 안전성을 평가하는 통합검증계산 체계 구축
- 원전 계통 분석 코드인 MARS와 핵연료 성능 분석 코드인 FRAPTRAN 코드를 연계 통합
○. 연구개발성과
- FRAPTRAN DLL화
- FRAPTRAN DLL 검증 완료
- MARS 호출 구조 및 동기화 연계 구현
- MARS-FRAPTRAN 통합 코드 구축
- MARS-FRAPTRAN 비교 검증
- 통합코드에 의한 핵연료 파열의 영향 평가

○. 연구 개발의 목적
- 핵연료봉의 연소 특성 변화를 반영하여 원전 계통 안전성을 평가하는 통합검증계산 체계 구축
- 원전 계통 분석 코드인 MARS와 핵연료 성능 분석 코드인 FRAPTRAN 코드를 연계 통합
○. 연구개발성과
- FRAPTRAN DLL화
- FRAPTRAN DLL 검증 완료
- MARS 호출 구조 및 동기화 연계 구현
- MARS-FRAPTRAN 통합 코드 구축
- MARS-FRAPTRAN 비교 검증
- 통합코드에 의한 핵연료 파열의 영향 평가
- 통합코드에 의한 연소도 영향 평가
- MARS-FRAPTRAN 코드 통합 계산 방법론 개발

(출처 : 보고서 요약서 5p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
○. Purpose of the Project
• Establishing an integrated code system to evaluate NPP system safety factoring in irradiation performance characteristics of nuclear fuels during plant transients.
• Developing a calculation method using the integrated regulatory audit code s

Purpose & Contents
○. Purpose of the Project
• Establishing an integrated code system to evaluate NPP system safety factoring in irradiation performance characteristics of nuclear fuels during plant transients.
• Developing a calculation method using the integrated regulatory audit code system for performing the system transient analysis enhanced with fuel performance evaluation model factoring in the irradiation effects.
○. Scope of the Project
• MARS-FRAPTRAN code coupling and establishment of the integrated code
• Comparative verification of MARS-FRAPTRAN coupled code
• Evaluation of burnup effect by MARS-FRAPTRAN coupled code
• Development of methodology using MARS-FRAPTRAN coupled code

Results
○. Nuclear safety technology analysis reports
• NSTAR-15NS52-03 (2015.9.30.)
• NSTAR-16NS12-05 (2016.6.30.)
• NSTAR-17NS22-10 (2016.12.30.)
• NSTAR-17NS22-09 (2017.2.28.)
○. Papers Presented in Korean Nuclear Society
• Transactions of KNS,“Enhancement of MARS with an Advanced Fuel Model by Coupling FRAPTRAN”(2016.5) - Won the excellent paper award
• “Assessment of the Effects on PCT Evaluation of Enhanced Fuel Model Facilitated by Coupling the MARS Code with the FRAPTRAN Code”(2016.10)
• “Evaluation of Fuel Burnup Effects on LOCA PCT Using MARS/FRAPTRAN Coupled Code” (2017.5)
○. 2017 WRFPM(Water Reactor Fuel Performance Meeting)
• “Development of MARS/FRAPTRAN Coupled Code and its Application for LOCA Analysis” September 10~14, 2017
○. NuSTEP Meeting Presentations – 3 times

Expected Contribution
• The research results provide the background technologies for regulatory criteria affected by the high-burnup fuel issues, and contribute to the regulatory audit calculation methods.
• The research results can be used to resolve issues of acceptance criteria related to high-burnup fuels, and contribute to the audit infrastructure regarding the fuel failure limits.

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 국문 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 13
• 제 2 절 연구 수행 범위 ... 14
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제 1 절 국내외 현황 ... 15
• 제 2 절 배경 기술 ... 15
• 제 3 장 연구수행 내용 및 결과 ... 20
• 제 1 절 핵연료 성능 분석 코드 검토 ... 20
• 1. 정상상태 핵연료 성능 분석 코드 ... 20
• 2. 과도상태 핵연료 성능 분석 코드 ... 21
• 제 2 절 통합 코드 개발 ... 26
• 1. 통합 코드 개요 ... 26
• 2. FRAPTRAN DLL 개발 ... 29
• 3. MARS 코드 연계 ... 31
• 제 3 절 통합 코드 검증 ... 39
• 1. FRAPTRAN DLL 검증 ... 39
• 2. MARS-FRAPTRAN 통합 코드 검증 전략 ... 41
• 3. OPR-1000 냉각재상실사고 케이스 검증 ... 41
• 4. LOFT L2-5 대형 냉각재상실사고 케이스 검증 ... 46
• 제 4 절 통합 코드 사용 방법론 개발 ... 48
• 1. 통합 코드 관련 파일 구성 ... 48
• 2. MARS 입력 파일 준비 ... 49
• 3. MARS 핵연료봉 관련 입력 작성 ... 50
• 4. FRAPCON 및 FRAPTRAN 입력 ... 53
• 5. MARS-FRAPTRAN 통합코드 계산 실행 ... 59
• 제 5 절 통합 코드 적용 사례 ... 61
• 1. 연소도를 고려한 통합 분석 ... 61
• 2. 핵연료 파손 영향 평가 ... 67
• 제 6 절 연구개발과제의 정량적 성과 ... 74
• 1. 정량적 성과 ... 74
• 2. 세부 연구개발 성과 ... 75
• 제 7 절 연구결과 ... 76
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 78
• 제 1 절 목표달성도 ... 78
• 제 2 절 관련분야 기여도 ... 79
• 제 5 장 연구결과의 활용계획 ... 80
• 제 6 장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 81
• 제 7 장 연구개발결과의 보안등급 ... 83
• 제 8 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 84
• 제 9 장 참고문헌 ... 85
• 부 록 ... 89
• 부록 1: 안전기술보고서 NSTAR-15NS52-03 (2015.9.30.) ... 91
• 부록 2: 안전기술보고서 NSTAR-16NS12-05 (2016.6.30.) ... 92
• 부록 3: 안전기술보고서 NSTAR-17NS22-10 (2016.12.30.) ... 93
• 부록 4: 안전기술보고서 NSTAR-17NS22-09 (2017.2.28.) ... 94
• 부록 5: 우수논문상 ... 95
• 부록 6: 논문“Enhancement of MARS with an Advanced Fuel Model by Coupling FRAPTRAN” (2016.5) ... 96
• 부록 7: 논문“Assessment of the Effects on PCT Evaluation of Enhanced Fuel Model Facilitated by Coupling the MARS Code with the FRAPTRAN Code”(2016.10) ... 99
• 부록 8: 논문“Evaluation of Fuel Burnup Effects on LOCA PCT Using MARS/FRAPTRAN Coupled Code” (2017.5) ... 103
• 부록 9: WRFPM 논문 “Development of MARS/FRAPTRAN Coupled Code and its Application for LOCA Analysis” 2017.9.10~14 ... 106
• 부록 10: 2016 Summer NuSTEP 회의 발표“핵연료 모델을 연계한 통합 안전해석”, KINS/AG-001, Vol.5 (2016.6) 게재 ... 118
• 부록 11: 2016 Winter NuSTEP 회의 발표, “MARS-FRAPTRAN 통합 코드에 의한핵연료봉 피복관 파손의 PCT 영향 분석”, KINS/AG-001, Vol.6 (2016.12) 게재 ... 120
• 부록 12: 2017 Summer NuSTEP 회의 발표, “An Analysis of LOCA Considering Fuel Burnup with MARS/FRAPTRAN Coupled Code” ... 122
• 부록 13: KINS 코드평가보고서 (KINS/AG-007) ... 123
• 끝페이지 ... 124