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김태순(Taesoon Kim),남현석(Hyunsuk Nam),문종성(Jongsung Moon) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
핵연료집합체는 원자력발전소의 핵연료를 지지하고 있는 중요한 핵심 부품으로서 정상 운전 시뿐만 아니라 지진 및 냉각재상실사고와 같은 가상사고 발생 시에도 안전정지 기능과 냉각성능을 보장할 있어야 한다. 더욱이 최근 세계적으로 지진 발생 빈도가 높아지고 국내에서도 비교적 높은 규모의 지진이 발생함에 따라 핵연료 집합체에 대해서는 설계단계에서 수명말기 조건에서 더욱 취약한 구조로 변하는 특성을 추가로 고려하도록 하는 등 규제요건이 강화되었다. 또한 국내 핵연료집합체 내진해석 시 Westinghouse의 CESHOCK 코드를 사용하고 있어, 해외수출 시 저작권 관련 문제가 발생할 수 있어 CESHOCK 코드에 대한 고유화가 시급한 상황이다. 본 연구에서는 내진설계 기준 강화에 따른 해석 방법론 개선을 위해 상용프로그램 기반의 핵연료집합체 비선형 해석모델을 개발하여, 다양한 충격하중 조건에 따른 핵연료 집합체의 거동을 평가하여 기존 평가 결과와 비교하였다. Nuclear fuel assembly is an important core component supporting the nuclear fuel of a nuclear power plant, and should be designed to ensure the safety shutdown and cooling performance not only during normal operation but also in the event of an earthquake or loss of coolant. Moreover, as the frequency of earthquakes in the world has increased recently and earthquakes of a relatively high scale have occurred in Korea, regulatory guides have been reinforced to design nuclear fuel assemblies by reflecting the end-of-life characteristics. In addition, since CESHOCK code of Westinghouse Electric Company is used for seismic analysis of domestic nuclear fuel assemblies, there is an urgent need for technology uniqueness as it may cause copyright-related problems when exporting overseas. In this study, in order to improve the analysis methodology according to the reinforcement of seismic design standards, a commercial program-based nonlinear analysis model was developed to evaluate the behavior of nuclear fuel assemblies under various impact force conditions and compared with the existed results from CESHOCK code.