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SMART-ITL 안전주입배관 파단시 노심보충수탱크 주입성능에 관한 실험적 연구
변선준(Sun-Joon Byun),배황(Hwang-Bae),류성욱(Sung-Uk Ryu),전병국(Byong-Guk Jeon),유효봉(Hyo-Bong Ryu),민경호(Kyoung-Ho Min),방윤곤(Yun-Kon Bang),전우진(Woo-Jin Jeon),이성재(Sung-Jae Yi),박현식(Hyun-Sik Park) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2015 No.11
System-integrated modular advanced reactor (SMART) is an integral-type nuclear reactor which received its design certificate in 2012 for the first time in the world. Currently, to improve its safety level, passive safety systems are designed and their performance has been evaluated. In this study, to examine the injection characteristics of a core makeup tank, a small-break loss of coolant accident is simulated using the SMART integral test loop (SMART-ITL). The experimental results provide more understanding on the behaviors of core makeup tanks (CMTs) as well as supporting future licensing process.
피동충수용 혼합형 안전주입탱크의 압력평형에 관한 이론적 해석 및 시험적 연구
류성욱(Sung Uk Ryu),유효봉(Hyobong Ryu),변선준(Sun-Joon Byun),전우진(Woo-Jin Jeon),박현식(Hyun-Sik Park),이성재(Sung-Jae Lee) 한국에너지학회 2015 한국에너지공학회 학술발표회 Vol.2015 No.11
피동충수용 혼합형 안전주입탱크는 한국원자력연구원에서 제안한 원자력 피동안전계통의 한 종류로, 안전주입탱크의 상부와 가압기를 연결하여 모든 운전압력 조건에서 냉각수 주입이 가능하도록 개선한 시스템이다. 본 연구에서는 피동충수용 혼합형 안전주입탱크, 가압기와 원자력압력용기에 대한 압력 네트워크를 통해 피동충수용 혼합형 안전주입탱크와 가압기의 압력이 평형이 되는 조건을 이론적으로 도출하였으며, 개별효과시험장치를 이용하여 안전주입탱크에서 발생하는 다양한 열수력 현상(증기응축 및 열혼합 현상)들을 파악하였다. The Hybrid Safety Injection Tank is a passive safety injection system that enables the safety injection water to be injected into the reactor pressure vessel throughout all operating pressures by connecting the top of the SIT and the pressurizer(PZR). In this study, the condition for balancing the pressure between the Hybrid SIT and PZR was derived theoretically. The pressure balancing condition was set at the point where the velocity of the Hybrid SIT coolant injected into the Direct Vessel Injection(DVI) line was at or above zero. If the condition was derived from a pressure network for the Hybrid SIT, pressurizer, and reactor pressure vessel, the pressure difference between the pressurizer and SIT is less than 0.07 MPa.
SMART-ITL 1 계열 피동안전계통을 이용한 안전주입배관 파단 소형냉각재상실사고 모의에 대한 실험적 연구
류성욱(Sung Uk Ryu),배황(Hwang Bae),유효봉(Hyo Bong Ryu),변선준(Sun Joon Byun),김우식(Woo Shik Kim),신용철(Yong-Cheol Shin),이성재(Sung-Jae Yi),박현식(Hyun-Sik Park) 대한기계학회 2016 大韓機械學會論文集B Vol.40 No.3
노심보충탱크(Core Makeup Tank, CMT), 안전주입탱크(SafetyInjection Tank, SIT)와 자동감압계통(Auto Depressurization System, ADS)로 구성된 1 계열의 SMART 피동안전주입계통의 주입특성을 파악하기 위한 소형냉각재상실사고(SBLOCA) 모의에 대한 실험적 연구가 수행되었다. SBLOCA 모의시험은 0.4 인치 안전주입수 배관파단에 대해 수행되었으며, 정상상태 조건은 실험요건서에 제시된 시험 초기 조건을 만족시키도록 746초 동안 운전되었다. 노심 출력 및 안전주입 유량 등의 경계 조건도 적절히 모의되었으며, 안전주입계통 배관에서의 파단, 히터 트립 및 잔열곡선 인가, 원자로냉각재펌프 관성서행(Coastdown), 급수 중단, CMT 및 SIT의 주입, ADS #1 개방이 SBLOCA 시나리오에 따라 적절히 모의되었다. 노심지지원통 내부의 액체환산수위는 파단 초반에 감소하다가 CMT와 SIT가 주입되면서 서서히 회복되었으며, 피동안전주입계통의 주입유량이 노심 수위를 회복하기에 충분한 것으로 판단할 수 있다. An experimental study of the thermal-hydraulic characteristics of passive safety systems (PSSs) was conducted using a system-integrated modular advanced reactor-integral test loop (SMART-ITL). The present passive safety injection system for the SMART-ITL consists of one train with the core makeup tank (CMT), the safety injection tank, and the automatic depressurization system. The objective of this study is to investigate the injection effect of the PSS on the small-break loss-of-coolant accident (SBLOCA) scenario for a 0.4 inch line break in the safety-injection system (SIS). The steady-state condition was maintained for 746 seconds before the break. When the major parameters of the target value and test results were compared, most of the thermal-hydraulic parameters agreed closely with each other. The water level of the reactor pressure vessel (RPV) was maintained higher than that of the fuel assembly plate during the transient, for the present CMT and safety injection tank (SIT) flow rate conditions. It can be seen that the capability of an emergency core cooling system is sufficient during the transient with SMART passive SISs.
Hyobong Ryu(유효봉),Byong-Guk Jeon(전병국),Hwang Bae(배황),Sung-Uk Ryu(류성욱),Sun-Joon Byun(변선준),Sung-Jae Yi(이성재),Hyun-Sik Park(박현식) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2015 No.11
An integral type reactor, SMART (System-integrated Modular Advanced ReacTor) has been recently equipped with an additional passive safety system, which maintains the reactor in a safe condition during the design basis accident without any AC power to drive the safety injection pumps and operator action. For verification of the SMART passive safety system, a single train of a passive safety system consisting of a core makeup tank (CMT), a safety injection tank (SIT), and two stages of an automatic depressurization system (ADS) were additionally attached to the existing SMART-ITL (Integral Test Loop for SMART) facility. In this paper, we describe the test procedure and test result of a SBLOCA simulation to evaluate the performance of the CMT, which has a flow distributor in the upper part. The test was carried out according to the sequence of events (SOE) for an SBLOCA scenario. Most of the thermal-hydraulic properties of the CMT, such as the pressure, temperature, injection flow rate, and water level were obtained during the test with the operation of the passive safety system. We conducted experiments using two types of CMT, which have the same volume but different aspect ratio, called CMT #1-1 and CMT #1-2 for a better understanding of the shape effect. Characteristic properties such as the pressure, thermal stratification, and injection behavior were studied and compared.
3차원 카메라 기반 AGV 시스템의 자율 주행 및 도킹 제어 알고리즘 개발
박상배(Sang-Bae Park),서평원(Pyeong-Won Seo),김지수(Ji-Soo Kim),노현우(Hyeon-Woo No),채석병(Sek-Byoung Chae),변선준(Sun-Joon Byun) 한국산업기술융합학회(구. 산업기술교육훈련학회) 2023 산업기술연구논문지 (JITR) Vol.28 No.2
본 연구에서는 산업용 무인 운송 차량(AGV)이 안전 주행선 안쪽을 인식하고 안전선 안쪽에서 스스로 자율 주행할 수 있는 로봇 주행 알고리즘을 제안한다. 그리고 물류 배송 로봇이 주행 방향 신호와 도킹 신호, 보행자를 인식하여 배송 위치 이동 및 자동 충전 시 복귀 위치 이동의 정확성을 높일 수 있는 시스템을 제안하였다. 또한, 3차원 카메라와 초음파 센서를 이용하여 보행자가 자율 주행 중인 로봇 앞에 진입할 경우에는 위험 거리에 따라 원거리와 근거리 인식으로 구분하여 보행자를 검출한다. 그리고 로봇이 보행자에게 안전사고에 대한 위험 신호를 알리거나 스스로 정지할 수 있도록 개발하였다. 본 알고리즘 수행 결과는 자율 주행 후 충전을 위한 복귀 위치 이동 완료시, 도착 지점 위치에 대한 평균 오차는 약 19.7mm를 나타내었다. 또한, 자율 주행 시, 작업자가 로봇의 앞쪽 안전주행선 안쪽으로 갑자기 들어왔을 경우, 원거리 및 근거리 인식 측정 정확도는 평균 각각 약 96.3% 및 100%를 나타내었다. This paper proposes robot driving algorithms that enable an automatic guided vehicle (AGV) used for industrial logistics to recognize the area inside the safety lines and autonomously drive within these lines. In addition, we propose a system in which a robot can distinguish between driving direction signals, docking signals, and pedestrians, to enhance the accuracy of the docking position while moving to the location for delivery or automatic charging. The average error of the arrival point was about 19.7 mm, when this robot moved to the docking position for charging, after autonomous driving. Furthermore, during autonomous driving, when a pedestrian suddenly entered the safety line in front of the robot, the average accuracies of distance recognition and near recognition measurements were approximately 96.3% and 100%, respectively.