초록 ▼

전단계 3년 동안 구조핵심기술개발 과제의 수행으로 이중냉각핵연료 기계구조의 현안들을 해결하고 실물크기 핵연료를 제작함으로서 이중냉각 핵연료집합체의 제조성을 확인하였다. 제조된 핵연료 집합체를 시편으로 구조 특성 시험데이터를 취득하여 상용화에 대비하였다. 또한 피복관/소결체 접촉문제를 이론적으로 접근하여 해석하고 Grid-to-rod 마멸 시험을 수행하였다. 얻어진 연구결과는 요약하면 다음과 같다.
• 이중냉각핵연료의 기계구조적 현안 (신장차, 용접부위 피로손상, 유체유발진동)을 해결함.
• 이중냉각핵연료의 손상 분석 및

전단계 3년 동안 구조핵심기술개발 과제의 수행으로 이중냉각핵연료 기계구조의 현안들을 해결하고 실물크기 핵연료를 제작함으로서 이중냉각 핵연료집합체의 제조성을 확인하였다. 제조된 핵연료 집합체를 시편으로 구조 특성 시험데이터를 취득하여 상용화에 대비하였다. 또한 피복관/소결체 접촉문제를 이론적으로 접근하여 해석하고 Grid-to-rod 마멸 시험을 수행하였다. 얻어진 연구결과는 요약하면 다음과 같다.
• 이중냉각핵연료의 기계구조적 현안 (신장차, 용접부위 피로손상, 유체유발진동)을 해결함.
• 이중냉각핵연료의 손상 분석 및 평가
• 피복관/소결체의 접촉 형상 및 조건 모사 방법 도출
• 이중냉각핵연료의 구조 요건을 분석함.
• 이중냉각핵연료를 실물 크기로 제작하여 제조성을 확인함.
• 이중냉각핵연료의 구조 특성 (정적, 충격, 진동 특성) 시험 수행
• 피복관 소결체 접촉 해석 도구 개발

지난 단계 동안 신개념 핵연료 구조 건전성 평가 기술개발 과제의 수행하였다. 지난 2년의 연구로 최근에 지구상에서 병발하는 설계기준초과 지진사고에 대하여 고찰하고 건전성 평가 방법을 제시하였으며, 핵연료집합체의 구조 특성 및 지진성능시험을 수행할 시험장치를 구축하였다. 또한 새로운 개념의 ATF 피복관의 구조 건전성을 평가할 수 있는 장치를 개발하고 시험결과를 얻었다. 지난 단계에서 얻어진 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
• 설계기준 및 설계기준초과 지진 사고 현안 분석
• 설계기준초과 지진사고시 핵연료의 구조 건전성 평가 방법 개념 도출
• 설계기준초과 지진사고시 핵연료의 기계구조적 건전성을 평가할 시험장치 구축
• ATF 신개념 피복관의 건전성 평가 항목 도출
• ATF 신개념 피복관(Fe-Cr-Al, Cr-Al 코팅)의 기계구조 건전성 평가

( 출처 : 서지정보양식- 초록 284p )

Abstract ▼

Through previous 3-year research, core technology for a dual-cooled FA structures was developed to solve several structural issues, to make sure of the manufacturability of a dual-cooled fuel. The fabricated fuel assembly was utilized to perform integral mechanical tests for the fuel commercializati

Through previous 3-year research, core technology for a dual-cooled FA structures was developed to solve several structural issues, to make sure of the manufacturability of a dual-cooled fuel. The fabricated fuel assembly was utilized to perform integral mechanical tests for the fuel commercialization. In addition, For fuel rod design, not only we took an analytical approach to solve the PCI (Pellet-Cladding Interaction) problem, but also performed grid-to-rod fretting wear test for fuel failure analyses. The research results are summarized as follows:
• solving mechanical issues such as cladding different growth, fatigue analysis on welds)
• analyzing and evaluating the failure possibility
• analyzing pellet-cladding interaction by analytical approach
• evaluating structural requirements
• fabricating a dummy fuel assembly to confirm the manufacturability
• performing structural characteristic tests (static, impact, vibration)

Likely, during last 2-year research period, based on carefully analyzing the recent seismic accidents, a structural integrity evaluation method has been proposed. we also built structural integrity tester, FA mechanical characteristic tester, and scratch tester for ATF cladding. The research results are summarized as follows:
• providing an state-of-the-arts for DBA and BDBA seismic accidents
• suggesting a structural evaluation method for fuels at BDBA
• establishing structural integrity evaluation testers for DBA and BDBA accident
• drawing integrity evaluation items for ATF cladding
• evaluating mechanical integrity of ATF cladding (Fe-Cr-Al, Cr-Al 코팅)

( 출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET - Abstract 285p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 14
• CONTENTS ... 23
• 목차 ... 25
• 표목차 ... 27
• 그림목차 ... 29
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 37
• 제1절 연구개발의 필요성 ... 39
• 제2절 연구개발의 목표 및 내용 ... 40
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 43
• 제1절 국외 기술개발 현황 ... 45
• 제2절 국내 기술개발 현황 ... 48
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 51
• 제1절 이중냉각핵연료의 수치해석 ... 53
• 1. 전산해석 모델 개발 ... 53
• 2. 주요부품 특성 해석 ... 57
• 3. 특성 해석 평가 ... 69
• 제2절 이중냉각핵연료 기계구조 특성 평가 ... 73
• 1. 모의 핵연료집합체 설계 ... 73
• 2. 모의 이중냉각 핵연료집합체 제작 ... 76
• 3. 정적특성 시험 평가 ... 79
• 3. 동적 특성 시험 평가 ... 90
• 제3절 이중냉각핵연료 구조 건전성 평가 ... 99
• 1. Grid-to-rod 프레팅 마멸 특성 시험 ... 99
• 2. 핵연료봉 용접부위 피로 손상 분석 ... 124
• 3. 이중 피복관 신장차 분석 ... 129
• 제4절 피복관/소결체의 접촉해석 ... 138
• 1. 연구의 배경 ... 138
• 2. 접촉해석 방법 ... 138
• 3. 피복관/소결체 접촉 문제에의 적용 ... 148
• 제5절 설계기준 및 설계기준초과 지진사고시 핵연료 구조 평가 ... 153
• 1. 설계기준사고시 ATF 구조 거동 현안 분석 ... 154
• 2. 설계기준초과사고시 ATF 구조 거동 영향 평가 ... 159
• 제6절 설계기준초과 지진사고시 핵연료 구조해석 평가 방법 개발 ... 167
• 1. 설계기준 및 설계기준초과 사고 ... 167
• 2. ATF 구조 거동 전산해석 체계 개발 ... 182
• 제7절 설계기준초과 지진사고 ATF 구조 시험 장치 개발 ... 191
• 1. 핵연료 구조 특성 시험 장치 ... 191
• 2. 핵연료집합체 지진 평가 시험 장치 ... 197
• 제8절 ATF 신소재 피복관의 기계 구조 건전성 평가 ... 204
• 1. 신소재 피복관의 기계구조 건전성 평가 항목 도출 ... 204
• 2. 신소재 피복관의 기계구조 건전성 평가 ... 212
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 246
• 제1절 목표 달성도 ... 248
• 제2절 관련분야의 기여도 ... 254
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 257
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 261
• 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 265
• 제8장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 269
• 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 274
• 제10장 참고문헌 ... 278
• 서지정보양식 ... 284
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 285
• 끝페이지 ... 286