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신고리 #3, 4호기 NSSS 제어계통 Stimulation 설계 개념
배병환(Byung-Hwan Bae),고도영(Do-Young Ko) 대한전기학회 2007 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.10
본 논문은 차세대 원전 신고리 #3, 4호기 NSSS(Nuclear Steam Supply System) 제어계통의 검증시스템을 개발하기 위한 설계개념에 관한 것이다. 차세대 원전 신고리 #3, 4호기는 KHNP(Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd.)가 개발한 APR1400(Advanced Power Reactor 1400 [㎿e])을 적용하는 최초의 원자력발전소이다. APR1400은 3세대 원자력발전소로 인정받고 있으며, APR1400 원자력발전소의 안전한 운영을 위하여 I&C(Instrumentation and Control)시스템이 디지털 표준 플랫폼으로 설계 되었다[2]. 특히, 차세대 원전 신고리 #3, 4호기의 비안전계통(제어, 감시 및 경보계통) 은 WEC (Westinghouse Electric Company)의 DCS(Distributed Control System) 상용 단일 플랫폼으로 구성될 예정이다. 우리는 신고리 #3, 4호기의 제어계통 중에서 NSSS(Nuclear Steam Supply System) 제어계통의 검증시스템을 개발하기 위하여 Stimulated Simulator의 방법론을 적용하여 "Simulator"라는 설계 개념을 정립하였다. 현재 원자력발전소 NSSS 제어계통의 DCS Stimulator 개발을 위하여 차세대 원전 신고리 #3, 4호기에 시설될 WEC의 DCS와 Simulation 서버 그리고 I/O 설비를 구축 중에 있으며, 원자력발전소 현장 기기 모델링 소프트헤어와 I/O 설비간의 인터페이스를 위한 통신 소프트웨어도 개발하고 있다.
무선통신시스템 활용을 위한 원자력발전소 EMC 확보방안에 관한 연구
고도영(Do-Young Ko),배병환(Byung-Hwan Bae) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.10
Recently, nuclear power plants have been testing for application of wireless communication system to improve communication easier. Improving the availability of communication in NPPs, plant operation ability and good communication have contributed to the lower reactior trip frequency. In these regards, the possibilities of improvement in communication systems are reviewed detail. Especially, we reviewed the wire communication system, facility effect, regulation and new technologies. In this paper, we described the application of wireless in NPPs by studying EMI/RFI, EMC effect.
직접냉각방식 및 간접냉각방식 Core Catcher의 성능비교
서정수(Jungsoo Suh),이종호(Jong Ho Lee),배병환(Byung Hwan Bae) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集B Vol.36 No.10
유럽지역으로의 원전 수출을 위해서는 유럽의 원전 인허가요건을 충족시켜야 하며, 이에 따르면 원전의 중대사고 대처설비로 통상 Core Catcher로 불리는 노외 노심 용융물 냉각설비를 갖출 것을 권장하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 노심 용융물 직접냉각방식과 간접냉각방식에 대해 각각의 개념 안의 장/단점을 비교, 검토하였으며, 그 결과 직접냉각방식은 냉각효율 측면에서, 간접냉각방식은 중대사고 사고관리 측면에서 각각 우위를 보였다. The European nuclear design requirements, which should be satisfied by nuclear reactors in Europe, usually recommend a so-called core catcher, which is a molten core ex-vessel cooling facility, to manage a severe accident at a nuclear reactor. Two different types of core catcher concepts are compared to determine their abilities to manage severe accidents and cool core melts. The study reveals that direct cooling is better for cooling capacity and is convenient to construct, while indirect cooing is better for the management of a severe accident.
직접냉각방식 및 간접냉각방식 Core Catcher의 성능비교
서정수(Jungsoo Suh),이종호(Jong Ho Lee),배병환(Byung Hwan Bae) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.10
The European nuclear design requirements, which should be satisfied with a nuclear reactor in Europe region, usually recommend so called core catcher, molten core ex-vessel cooling facility to manage severe accident at a high power nuclear reactor. Two different types of core catcher concepts are compared to determine their ability to manage severe accident and cool core melt and convenient to construct. The study reveals direct cooling is better for cooling capability and convenience to construct and indirect cooling is better for management of severe accident, respectively.
AFP로 제작된 두꺼운 복합재료 스파의 제작 및 구조 해석
김지현 ( Ji Hyeon Kim ),한준수 ( Jun Su Han ),배병환 ( Byung Hwan Bae ),최진호 ( Jin Ho Choi ),권진회 ( Jin Hwe Kweon ) 한국복합재료학회 2015 Composites research Vol.28 No.4
본 연구에서는 AFP 장비를 이용하여 대형 복합재 스파 구조를 제작하고, 스파 구조에서 가장 취약한 부분인 코너부(Corner radius)에 대한 굽힘강도 시험과 해석을 수행하였다. 국내에서 AFP를 이용한 제품 제작기술 이 보편화되지 않은 초기단계임을 고려하여, 복합재 스파 제작을 위한 맨드릴 설계 및 해석에서 구조 검증시험에 이르기까지의 전 과정을 요약, 정리하였다. 맨드릴 설계에서는 자중과 장비 하중에 의한 처짐, 응력, 열변형, 고유 진동수 등을 고려하였다. 대상 시제품은 대형 C-스파이고 AFP로 제작한 후 오토클레이브에서 성형하였다. 제품의 성능 확인을 위해 스파 코너부에서 시편을 채취하여 4점 굽힘시험과 비선형 강도해석을 수행하여 제작된 구조물이 이론적 구조강도에 근접하는 강도를 보이는지 점검하였다. 연구결과, 제안된 공정을 사용하여 제작한 대형 C-스파의 코너부는 최초층 파손이론을 사용한 이론적 강도대비 20% 이내의 차이를 보이는 것을 확인하였고, 향후 양산용 대형 복합재 구조물 제작에 적용될 수 있는 가능성을 확인하였다. A large composite spar was manufactured using an automatic fiber placement (AFP) machine. To verify its structural performance, the weakest part of the structure, which is called ‘corner radius’, was tested under bending and examined by finite element analysis. Since the application of AFP machine to composite structure fabrication is still in early stage in Korea, this paper presents the summary of whole process for manufacturing composite spar using AFP machine from mandrel design and analysis to verification test. The deflection and stress by mandrel weight and AFP machine force, thermal deformation and natural frequency were all examined for mandrel design. The target structure was composite C-spar and cured in an autoclave. Test results were compared with nonlinear finite element analysis results to show that the structure has the strength close to the theoretical value. It was confirmed that the corner radius of the spar manufactured by AFP process showed deviation less than 20% compared with first ply failure strength. The results indicate that the AFP technology could be used for large scale composite structure production in the near future.