LOCA 리필드 열전달과 CRUD(부식 생성물) 영향 해석·실험 연구

Analysis and Experimental Study of LOCA Reflood Heat Transfer with CRUD Effects

연구 내용

연료 피복관 표면의 CRUD 침착이 리필드 냉각과 CHF·재젖음 거동에 미치는 영향을 해석·실험으로 규명하는 연구

LOCA 상황에서 연료 피복관의 리필드 냉각 성능이 CRUD 침착에 의해 어떻게 변화하는지 분석하는 연구를 수행합니다. CRUD 층의 열전도 특성과 다공성·친수성 거동을 열수력 해석 코드에 반영하기 위해, 외피 표면에 CRUD 영향이 포함된 열구조 층을 추가하고 보정계수를 적용합니다. 또한 CRUD 침착 시편을 제작해 하부 리필드 조건의 실험을 수행하고, 고속 시각화 및 열전도 역해석으로 재젖음 온도, CHF, 막비등 열전달계수를 평가합니다. 이를 통해 CRUD가 정상 운전 열저항과 사고시 냉각 가속 사이에서 나타내는 상반된 효과를 정리합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 CRUD 층이 리필드 비등 열전달에 미치는 영향을 열수력 해석을 통해 파악하기 위한 모델링 틀을 구성했습니다. best-estimate 해석 코드에 CRUD 영향 물성을 반영하고, CRUD 층의 열물성 변화가 피복관 열이력과 쿨다운 특성에 주는 영향을 대표적 시험 조건에서 확인했습니다. 이후 LOFT 등 실제 사고 해석과의 비교를 통해, 피크 피복관 온도와 담금(quenches) 시간 단축이 동시에 나타날 수 있음을 해석 근거로 제시했습니다. 최근에는 실험 기반으로 CRUD 침착 표면에서의 쿿치 프런트 전파, 국부 증기막 붕괴, 액-표면 직접 접촉 현상을 관측해 모델 입력과 연계하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

비상노심냉각계통 성능평가 입력모델
CRUD 물성 반영 열구조 방법
리필드 CHF 민감도 분석
재젖음 온도 예측 모듈
쿿치 프런트 거동 데이터베이스
열수력 코드 보정계수 체계
사용후핵연료 안전성 평가 지원자료
피복관 열이력 기반 안전도출 절차
사고 조건별 불확실성 정량화
LOCA 시나리오 검증 데이터셋