In-Pool By-Pass Pipe is a structure which connects the 2 In-Pool Pipes instead of In-Pile Test Section(IPS). It is designed to accommodate the 17.5 MPa and 80 ℃ under the consideration of the FTL pre-operation conditions but the need for high temperature, over 200 ℃, during FTL pre-operation make the additional assessment to be performed. For this study 2 models are used. One is an In-Pool By-Pass Pipe model which affected by HANARO water's elevation, another is an In-Pool By-Pass Pipe Nozzle which has 2 boundary conditions; water and air. After the heat transfer analysis linear stress analysis was performed to achieve Tresca stress. In the region of high stress model's detailed behavior is observed by ASME SectionⅢ NB code. Consequentially it concluded that the model of In-Pool By-Pass Pipe Structure is in reasonable agreement with those code.

사용후핵연료 심지층처분에 있어서 처분용기의 건전성 확보는 내부에 적재되어 있는 사용후 핵연료로부터 방사성물질이 누출되는 것을 방지하고 격리하여 처분장의 안전성을 보증하기 위한 필수적인 인자이다. 이러한 처분용기는 심지층 처분의 목적인 방사성 독성이 인간 및 자연환경에 영향을 미치지 않도록 장기간 동안 격리하고 누출을 지연시키기 위한 공학적 방벽의 중요한 요소 중의 하나이다. 심지층 처분장 설계시 주요한 요건은 처분시스템의 안전성을 유지를 위하여 처분용기에 적재되어 있는 폐기물로부터 발생된 붕괴열로 인하여 완충재의 온도가 100를 넘지 않도록 하는 것이다. 또한, 처분용기는 지하 심부 500 m 깊이에서의 수압과 완충재의 팽윤압 등 하중에 구조적 건전성을 유지하여야 한다. 본 연구에서는 직접 처분대상으로 고려하고 있는 중수로(CANDU) 사용후핵연료에 대한 처분용기의 개선된 개념을 설정하고, 심지층 처분환경에서의 열적 및 구조적 안정성을 분석하였다. 열적 안정성 해석결과 처분터널 및 처분공 간격이 40 m, 3 m 인 경우 처분 후 37년이 경과한 후에 처분용기 표면온도가 최고 온도에 도달하며, 이때 온도는 88.9 로서 처분장 온도제한 요건(100 )에 만족하였다. 또한, 정상적인 경우와 극한 상황에 따른 하중에 대한 처분용기 구조해석 결과 안전율은 각각 2.9와 1.33 으로 나타나 심지층 처분환경에서 처분용기는 구조적 건정성을 유지하는 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 사용후핵연료 회수성과 처분밀도를 향상시킨 새로운 CANDU 사용후핵 연료처분시스템의 열해석을 수행하였다. 제안된 CANDU 사용후핵연료 처분방식 에서는 사용후핵연료의 회수성을 향상시키기 위해 일정 기간 동안 터널에 자연대류를 이용하여 저장하며, 처분밀도 향상을 위해 개선된 CAHDU 사용후핵연료 처분용기를 이용하고 있다. 제안된 CANDU 사용후핵연료 처분방식의 열적 안전성을 검토하고자 ANSYS 10.0 CFX 코드를 사용하여 시스템 전체의 정상상태 열 해석을 2단계로 나누어 수행하였다. 1단계에서는 터널간격이 처분터널 내부 온도에 미치는 영향을 분석하기 위해 터널 간격에 따른 처분터널 내벽온도 변화를 계산하였다. 계산 결과 99%의 붕괴열이 대류에 의해 냉각되는 것을 확인하였고, 이로 인해 터널 간격은 처분터널 내부 온도에 거의 영향을 주지 않았다. 2단계 계산에서는 터널간격 60 m에서 환기 설비를 고려한 처분터널의 내벽온도를 계산하였고, 이 결과는 처분터널 내부 처분용기의 표면온도를 구하기 위해 사용되었다. 계산결과, 처분용기의 표면온도는 최대 , 평균 로 계산되었다. 처분용기 최대온도에 따른 처분용기 내부 바스켓 피복재 최대온도는 로 계산하였으며, 이는 피복재 열적 특성을 고려하였을 때 충분한 열적 안전성을 가지고 있다고 판단되었다.

본 실험에서는 Ardisia속 자생식물의 온도 및 습도 변화에 따른 온열환경을 조사함으로써 자생식물의 이 용에 가능한 기초 자료를 제공하고자 실시하였다. 가로 2m, 세로 1.3m, 높이 1.8m, 총 부피가 4.68m3의 밀 폐된 유리 챔버 내에 온도 조건 변화에 따른 실내공 간의 온도 및 습도변화를 측정한 결과, Ardisia속 식 물에 의한 실내온도의 변화는 24oC 이상의 고온에서 는 식물이 없는 상태에 비해 감온 효과가 있었으며 3 종의 식물 간 큰 차이는 보이지 않았다. Ardisia속 식물 중에서 백량금이 온도 변화에 따른 습도 변화가 가장 민감하게 일어나 13%의 습도 변화를 보였고 57.3±3.1%로 비교적 높은 습도를 보였는데, 이에 비해 자금우는 8%, 산호수는 9%의 습도 변화를 보였고 자 금우와 산호수 모두 대부분의 낮 시간 동안 50~55% 의 실내 적정습도 범위를 유지했다. 식물체의 실내 발 열체로서의 열성능 평가 결과, 실내 온도를 28oC에서 26oC로 감온 시에는 식재에 의한 냉방 효과가 비식재 공간에 비해 7.5~13.6배 높았고, 적정온도 이상의 고 온에서는 자금우에 의한 냉방 효과가 백량금과 산호수 에 비해 더 좋았으며 적정온도를 유지하는데 효과적이 었다. 실내 저온 조건에서는 비식재 공간이 식물을 배 치한 경우보다 높은 열량을 나타내 식물이 저온 조건 에서 냉방효율을 낮추므로 적정온도를 유지하는데 효 과적이었다. 이로서 Ardisia속 식물은 고온의 실내에서 주위의 온도를 저하시키고 적정온도를 유지시키는데 효 과적임을 알 수 있었다.

To maintain optimal performance in a floor heating system, the elements of system must be consisted of the adequate structure in order that the heat flow is efficiently transmitted from the floor structure to indoor space. The aims of this study is to propose the optimal structure type and present applicable design data of a floor heating system. The design data suggested in this study can be applied to cooperate energy efficiency design as well as comfortable indoor thermal environment in the early design stage.

본 연구에서는 대공간을 동계 및 하계로 구분하여 실내온열환경의 변화를 실측하고 냉 난방조건과 관련하여 대공간에서 형성되는 실내온열환경의 특성을 파악하는 것을 목적으로 하여, 대공간의 수직 및 수평온도분포, 객석온도분포, 실내표면온도분포, 실내온열쾌적성 등의 실내온열환경을 검토하였다.

강바닥판 포장에 사용될 수 있는 특수아스팔트 중의 하나인 구스아스팔트는 의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강바닥판에 예상하지 못한 열응력 및 열변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 타설 중에 강바닥판에 미치는 열영향을 시공조건을 고려하여 사전에 평가하고 그 영향의 최소화를 위해서는 열전달 및 열응력 수치해석을 실시하여야 하지만 구조해석에서 주로 사용되는 평판/보요소의 특성상 3차원 구조해석 모델에서 구현하기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 강바닥판 교량의 열영향해석을 위하여 일반적인 구조해석모델에 직접 적용할 수 있는 등가열원(EHS) 산정방법을 제안하였다. 강바닥판 교량의 구스아스팔트에 의한 열영향을 정확히 평가하기 위하여 (1) 기존의 실험결과를 이용하여 열전달해석에 필요한 물리량을 검증하고, (2) 정밀해석을 통해 3차원 교량모델에 적합한 등가열원을 산정하였으며, (3) 이를 해석모델에 적용하여 산정한 등가열원에 의한 수치해석방법의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 제안된 등가열원은 실제 강교량의 3차원 열전달 및 열응력 해석에 즉각 활용될 수 있으며, 등가열원산정기법은 용접잔류응력해석, 교량의 화재 해석 등 열영향을 받는 다른 공학적 해석에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 온도하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 지반위의 콘크리트 슬래브와 강성도로포장의 해석에 널리 사용되는 탄성지반위의 얇은 판을 이용하여 슬래브 하부의 수평저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였다. 이를 이용하여 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치해석 결과를 도출하였다. 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비슷한 결과가 도출 되는 것을 알 수 있었다. 슬래브의 상부와 하부에 온도 차이가 있을 때와 슬래브의 온도가 전체적으로 감소할 때, 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 온도하중을 받을 때 슬래브 하부의 수평저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.

This study presents the thermal analyses of a spent fuel dry storage cask under normal and off-normal conditions. The environmental temperature is assumed to be 15 under the normal condition. The off-normal condition has an environmental temperature of 38 . An additional off-normal condition is considered as a partial blockage of the air inlet ducts. Two of the four air inlet ducts are assumed to be completely blocked. The significant thermal design feature of the storage cask is the air flow path used to remove the decay heat from the spent fuel. Natural circulation of the air inside the cask allows the concrete and fuel cladding temperatures to be maintained below the allowable values. The finite volume computational fluid dynamics code FLUENT was used for the thermal analysis. The maximum temperatures of the fuel rod and concrete overpack were lower than the allowable values under the normal and off-normal conditions.

본 논문에서는 가압경수로(PWR) 고준위폐기물을 깊은 지하 500 m에 처분 시 사용되는 처분용기의 기본 구조설계에 필요한 처분용기 구조물에 대한 열응력 해석을 수행하였다. 일반적으로 고준위폐기물 처분용기는 지하 수백 미터에 위치하는 화강암 등의 암반 내에 설치하게 되는데, 이 때 처분용기는 내부 바스켓에 채워진 사용 후 핵연료다발의 높은 온도에 따른 열발생에 의하여 내부 주철삽입물 및 외곽쉘에 발생하는 열응력에 견디어야 한다. 따라서 본 논문에서는 처분용기 내부의 핵연료 다발의 열발생을 고려한 열응력 해석을 수행하였다 해석 방법은 유한요소법을 사용하였다. 직접 유한요소해석코드를 작성하는 대신에 구조물의 복잡성 및 유한요소개수의 많음을 고려하여, 상용 유한요소해석 코드인 NISA프로그램을 이용하여 열응력 해석을 수행하였다 해석 결과 처분용기에 가해지는 심지층 지하수압 및 벤토 나이트 버퍼의 팽윤압에 추가하여, 고온의 내부 핵연료다발에 의한 열하중이 작용하더라도 처분용기의 내부 주철삽입물에 발생하는 응력은 주철의 항복응력 보다 여전히 작아 처분용기는 구조적으로 안전함이 확인되었다

문명의 발달과 함께 수면부족으로 인한 여러 가지 스트레스와 질환이 증가하게 되어 최근 수면연구에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 다양한 온열환경 조건에서의 쾌적한 수면을 위한 온열환경을 제시하기 위해, 5명의 여성 피험자를 대상으로 22℃, 26℃, 30℃의 일정온도 조건과 25℃에서 1시간 후와 2시간 후에 각각 1, 2℃를 상승시켜주는 변동온도 조건하에서 수면생리신호를 측정하였다. 그리고, 수면단계 평가를 이용하여 총 수면시간, 깊은 수면의 비율, 그리고 최초 수면시작 시간에서 최초의 서파 수면이 나타나기까지의 지연시간 등의 수면효율을 평가하였다. 그 결과, 일정온도 조건에서는 26℃에서 총 수면시간(466.7±10.25분)과 깊은 수면의 비율(33.1±4.95%)은 타 조건에 비해 높게 나타났고, 최초 서파수면까지의 지연시간(9.8±3.33분)은 타 조건에 비해 낮게 나타나 쾌적한 수면을 위한 가장 적절한 온열조건임을 관찰할 수 있었다. 그리고 변동온도 조건에서는 4가지 온열조건간에는 큰 차이가 나타나지 않았지만, 모든 조건에서 일정온도 조건보다는 좋은 결과를 나타내었다. 또한 수면 중 신체 움직임과 설문 분석에서도 동일한 결과를 보였다. 본 연구를 통해, 수면생리신호를 이용한 수면 쾌적성 분석은 수면의 질적인 상태를 관찰하는데 매우 적합한 파라메터를 도출할 수 있으며, 여러 가지 수면환경 조건을 평가하는데 매우 유용한 지표가 될 수 있음을 보였다.

정치망 어선에 사용하는 더블 캡스턴 드럼의 용접공정은, 순간적으로 집중투입되는 고온열원에 의해 상당 열응력과 열변형 거동이 시간의 경과에 따라 비정상적으로 발생한다. 유한요소법으로 이것들의 거동을 해석한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 용접 초기에는 용접열원 위치에서 54∼48MPa의 상당 열응력을 나타내고, 캡스턴 드럼의 내부로 진행될수록 42∼18Mpa 정도의 열응력 분포를 보이며, 열응력 구배는 1mm당 3.6MPa의 기울기를 형성하고 있었다. 용접열원에서 0.004∼0.015mm정도의 미세한 변형량이 계산되었고 좌측 자유단으로 진행하면서 0.03∼0.033mm의 변형량은 용접초기에 열충격 현상으로 발생한 것으로 사료되므로 이에 대한 대비책이 있어야 한다. 2) 용접 중반부에서는 상당 열응력 크기는 용접 초기보다 다소 작아져서 최대 51MPa, 최소 11.3MPa을 보여주며 열응력 기울기도 다소 완화된다. 이것은 용접 열원이 이동하면서 발생하는 예열효과로 상당 열응력이 감소한 것으로 사료된다. 상당 열변형의 크기는 최대 0.04mm, 최소 0.0045mm 정도를 형성하고 있고, 용접열원의 진행으로 전체적인 변형 양상이 용접진행 방향과 동일하게 이동하고 있다. 3) 용접공정의 후반부는 상당 열변형량이 최소 0.005mm, 최대 0.045mm 정도이므로, 정밀한 용접가공을 위해 반대방향에 지그나 고정구를 설치해야 한다. 상당 열응력의 구배는 모재 내부로 진행된 양상을 보이고 있으나 열응력의 절대 크기는 최소 3MPa에서 최대 27MPa로 작아졌다. 이 것은 용접의 이동열원이 제거됨으로서 모재 내부의 열응력이 현저히 저하되었음을 의미하지만, 잔류 열응력이 존재하므로 뜨임처리와 같은 후처리가 요망된다.