초록 ▼

1. 연구개발 내용
1) 노심 열수력 궤환 계산을 위한 계산중 도플러확장 단면적 생산 모듈 개발
- SIGMA1, Leal-Hwang 차분법, Gauss-Hermite 구적법, Multipole 전개법 개발
- 열수력궤환 해석을 위한 McCARD/MATRA 연계 코드 개발 및 적용평가
- 열출력 구배 탤리법 개발
2) 고성능 연소계산 모듈 개발
- 가압경수로 해석용 연소라이브러리 개발 및 연소모델 최적화
- Krylov 부공간법, CRAM법을 이용한 연소계산모듈 개발 및 비교평

1. 연구개발 내용
1) 노심 열수력 궤환 계산을 위한 계산중 도플러확장 단면적 생산 모듈 개발
- SIGMA1, Leal-Hwang 차분법, Gauss-Hermite 구적법, Multipole 전개법 개발
- 열수력궤환 해석을 위한 McCARD/MATRA 연계 코드 개발 및 적용평가
- 열출력 구배 탤리법 개발
2) 고성능 연소계산 모듈 개발
- 가압경수로 해석용 연소라이브러리 개발 및 연소모델 최적화
- Krylov 부공간법, CRAM법을 이용한 연소계산모듈 개발 및 비교평가
3) 몬테칼로 일반섭동 계산방법론 개발
- 몬테칼로 일반섭동이론식 유도 및 일반화 수반해의 물리적 의미 도출
- 빌란트법을 이용한 수반해 계산법 개발
- 일반섭동이론을 이용한 몬테칼로 민감도/불확실도 분석법 개발 및 적용평가

2. 활용계획 및 기대효과
1) 상용원자로에 대한 고정밀 노심해석코드를 확보함으로써 원전 안정성 향상에 기여
2) 몬테칼로 코드의 높은 적용성을 통해 차세대원전 노심해석을 위한 고성능 코드체계로 활용

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

IV. Result of Project

As for on-the-fly Doppler broadening method, SIGMA1 kernel, Leal-Hwang differentiation method, Gauss-Hermite quadrature method, and Windowed Multipole method were implemented and validated for VERA benchmark and BEAVERS whole core benchmark problem. For thermal-hydraulic

IV. Result of Project

As for on-the-fly Doppler broadening method, SIGMA1 kernel, Leal-Hwang differentiation method, Gauss-Hermite quadrature method, and Windowed Multipole method were implemented and validated for VERA benchmark and BEAVERS whole core benchmark problem. For thermal-hydraulic feedback analysis, McCARD was coupled with MATRA, the sub-channel code developed in KAERI, using TCP/IP socket communication and applied to the VERA hot full power assembly problem. A functional expansion tally method to represent the power profile in fuel rod was developed and validated for a fuel rod and mini assembly problem.
The Krylov subspace method and Chebyshev Rational Approximation Method(CRAM) was developed as a depletion solver, then they were applied to a fuel pin cell problem to compare their calculation speed and accuracy with that of conventional one. Optimized depletion chain model specialized for PWR was developed.
A Monte Carlo generalized perturbation theory (GPT) for estimating sensitivity of generalized Monte Carlo tally was derived, and the equivalence between Monte Carlo GPT and first-order DOS/FSP method was proved. The dramatic reduction in required memory by Wielandt method for generalized-adjoint calculation was achieved. Monte Carlo GPT method was verified with conventional method in 2-group infinite homogeneous problem and Godiva critical assembly problem. Also, the sensitivity and uncertainty analysis was conducted for TMI-1 fuel pin problem, one of OECD uncertainty analysis benchmark problem, which provides the memory reduction in Wielandt method.

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 13
• 표목차 ... 16
• 그림목차 ... 18
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 21
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 제 1 절 계산 중 도플러확장 단면적 생산법 ... 23
• 제 2 절 열수력궤환 효과 해석 ... 24
• 제 3 절 열출력 구배 탤리법 ... 24
• 제 4 절 연소해석방법론 ... 25
• 제 5 절 몬테칼로 섭동 계산법 ... 26
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 28
• 제 1 절 몬테칼로 코드를 이용한 전노심수송해석 ... 28
• 1. 계산 중 도플러확장 방법론 ... 28
• 2. 열수력궤환 효과 해석 ... 71
• 3. 열출력 구배 탤리법 개발 ... 88
• 제 2 절 연소방정식과 해법 ... 97
• 1. 연소 계산 모델 ... 99
• 2. 기존 연소계산 모델 방법론 ... 103
• 3. Krylov 부공간 근사법 ... 108
• 4. Chebyshev 유리 함수 근사법 ... 113
• 5. 적용 계산 결과 ... 124
• 6. 가압경수로 해석용 연소사슬모델 최적화 ... 137
• 제 3 절 일반섭동이론을 이용한 몬테칼로 민감도/불확실도 분석 ... 149
• 1. 몬테칼로 민감도/불확실도 해석 ... 149
• 2. 몬테칼로 입자수송모사의 탤리 ... 151
• 3. 몬테칼로 민감도/불확실도 분석법 ... 151
• 4. 일반섭동이론을 이용한 몬테칼로 민감도/불확실도 분석법의 타당성 ... 160
• 5. Wielandt법을 이용한 민감도/불확실도 분석 ... 163
• 6. 적용계산 결과 ... 167
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 179
• 제 1 절 목표달성도 ... 179
• 1. 1차년도 목표 달성도 ... 179
• 2. 2차년도 목표 달성도 ... 180
• 3. 3차년도 목표 달성도 ... 182
• 제 2 절 관련 분야 기여도 ... 184
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 185
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 186
• 제 1 절 몬테칼로 코드를 이용한 전노심수송해석 ... 186
• 제 2 절 연소방정식과 해법 ... 188
• 제 3 절 일반섭동이론을 이용한 몬테칼로 민감도/불확실도 분석 ... 189
• 제 7 장 연구개발성과의 보안등급 ... 193
• 제 8 장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 194
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 195
• 제 10 장 참고 문헌 ... 196
• 부 록 ... 202
• 1 VERA 3-D HZP 집합체 문제 McCARD 입력 ... 203
• 2 BEAVRS 전노심 검증문제 McCARD 입력 ... 260
• 끝페이지 ... 376