초록 ▼

본 연구실이 미래부 원천기술개발과제(2014-2016)를 통하여 개발한 몬테칼로 코드 MCS를 원자로 노심 부수로 해석 코드 COBRA-TF와 연계하여 다물리 해석 능력을 구현하였다. 본 과제의 1차년도 연구개발 목표를 100% 달성하였으며, 차년에 계획한 연구내용 중 일부를 수행하는 등 연구개발 목표를 초과달성 하였다. 또한 리뷰 중인 MCS/CTF 다물리 연계 논문을 포함하여 3 편의 SCI 논문을 출판/제출 하는 등 뛰어난 연구결과를 성취하였다.

연구 수행 내역
○ 부수로 해석코드 COBRA-TF 전산코드 확

본 연구실이 미래부 원천기술개발과제(2014-2016)를 통하여 개발한 몬테칼로 코드 MCS를 원자로 노심 부수로 해석 코드 COBRA-TF와 연계하여 다물리 해석 능력을 구현하였다. 본 과제의 1차년도 연구개발 목표를 100% 달성하였으며, 차년에 계획한 연구내용 중 일부를 수행하는 등 연구개발 목표를 초과달성 하였다. 또한 리뷰 중인 MCS/CTF 다물리 연계 논문을 포함하여 3 편의 SCI 논문을 출판/제출 하는 등 뛰어난 연구결과를 성취하였다.

연구 수행 내역
○ 부수로 해석코드 COBRA-TF 전산코드 확보 및 다물리 연계 구현
- CTF를 shared library로 만들어 MCS/CTF 계산 기능 구현
- MCS/CTF와 MCS/TH1D를 활용하여 단일 핵연료봉, 2x2 체커보드 집합체, 3차원 BEAVRS 전노심 벤치마크 문제 계산 수행
○ COBRA-TF의 STEAM Table 종류에 따른 계산 결과 비교
- COBRA-TF의 STEAM table IAPWS-IF97과 ASME1968이 노심해석 결과에 미치는 영향 분석
○ MCS/CTF 3차원 BEAVRS 전노심 벤치마크 문제 해석 및 검증
- MCS/CTF 적용 시 핵연료봉 간의 cross-flow 효과를 고려함으로써, 감속재 온도 분포 정확도 향상 확인
○ MCS/FRAPCON 연계 기능 구현 및 preliminary results 생산 (2차년도 연구 일부 선행)
- FRAPCON을 모듈 형태로 MCS와 연계하여 MCS/FRAPCON 계산 기능 구현
- 핵연료봉 벤치마크 문제를 활용하여 preliminary results 생산
○ MCS/CTF/FRAPCON 연계 기능 구현 및 시험결과 생산 (2차년도 연구 일부 선행)
- MCS/CTF/FRAPCON 코드를 연계하여 다물리 계산 기능 구현
- 핵연료봉 벤치마크 문제를 활용하여 preliminary results 생산
○ 효율적인 중성자 OTF 핵단면적 자료 생산 (3차년도 연구 일부 선행)
- 효율적인 중성자 핵단면적 OTF 생산을 위한 Multipole 핵단면적 자료 생산

(출처 : 보고서 요약서 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results of research

Multi-physics coupling between the reactor physics code, MCS, and thermal-hydraulics code, COBRA-TF, has been implemented. The project goals for 1st year of this project have been achieved 100%, and some parts of research plan for next years also have been performed. Ad

Ⅳ. Results of research

Multi-physics coupling between the reactor physics code, MCS, and thermal-hydraulics code, COBRA-TF, has been implemented. The project goals for 1st year of this project have been achieved 100%, and some parts of research plan for next years also have been performed. Additionally, 3 SCI journal papers have been published/submitted including a journal paper about MCS/CTF multi-physics coupling.

Research contents
○ Securement and coupling implementation of the latest version of COBRA-TF
- Implementation of MCS/CTF by coupling shared library with MCS and COBRA-TF codes
- Verification of single fuel pin-cell, 2x2 checker-board fuel assembly, and 3D BEAVRS whole core benchmark problem with MCS/CTF and MCS/TH1D
○ Performance analysis of COBRA-TF depends on STEAM table
- Two types of STEAM table, IAPWS-IF97 and ASME1968, have been compared by analyzing reactor core
○ Verification using 3D BEAVRS whole core benchmark problem with MCS/CTF
- Calculation of accurate coolant temperature distribution in whole core benchmark calculation with MCS/CTF by considering cross-flow effect between fuel rods.
○ Preliminary results of MCS/FRAPCON multi-physics coupling (preceding research of 2nd year research plan)
- Implementation of MCS/FRAPCON multi-physics coupling
- Single fuel pin-cell problem has been calculated with MCS/FRAPCON
○ Preliminary results of MCS/CTF/FRAPCON multi-physics coupling (preceding research of 3rd year research plan)
- Implementation of MCS/CTF/FRAPCON multi-physics coupling
- Single fuel pin-cell problem has been calculated with MCS/CTF/FRAPCON
○ Generation of OTF DB neutron cross section library (preceding research of 3rd year research plan)
- Generation of multipole neutron cross section library for OTF DB method

(출처 : SUMMARY 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 4
• 요 약 문 ... 6
• SUMMARY ... 9
• Table of contents ... 12
• 목차 ... 13
• 제 1장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제 1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 15
• 제 2절 연구개발의 목표 및 범위 ... 15
• 제 3절 연구개발의 추진 전략 ... 16
• 제 2장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제 3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 제 1절 COBRA-TF 노심열수력 코드 다물리 연계 구현 ... 20
• 1 . CTF 방법론 ... 20
• 2 . MCS/CTF 연계기능 구현 ... 26
• 제 2절 CTF 연계 검증 계산 ... 29
• 1 . 단일핵연료봉 문제 ... 29
• 2 . 2x2 체커보드 집합체 ... 36
• 3 . BEAVRS 벤치마크 ... 39
• 제 3절 MCS/FRAPCON 시험 결과 생산 ... 49
• 1 . FRAPCON 연계 기능 구현 ... 49
• 2 . 단일핵연료봉 결과 도출 및 분석 ... 49
• 제 4절 MCS/CTF/FRAPCON 시험 결과 생산 ... 61
• 1 . CTF/FRAPCON 동시 연계 기능 구현 ... 61
• 2 . 단일핵연료봉 결과 도출 및 분석 ... 67
• 제 5절 Multipole OTF DB 방법 ... 71
• 제 4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 81
• 제 5장 연구개발결과의 활용계획 ... 82
• 제 6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 83
• 제 7장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 84
• 제 8장 참고문헌 ... 85
• 끝페이지 ... 90