윤활제인 zinc stearate의 첨가량 (0~4wt%)을 변화시켜 UO2분말의 겉보기밀도, 성형시의 분말입자간 마찰과 입자/다이벽 마찰간의 상관관계를 조사하였다. 소량의 윤활제 첨가시에는 UO2분말입자간 박막의 윤활제 도포층이 형성되어 겉보기밀도가 증가한 반면 다량의 윤활제를 첨가한 경우에는 UO2 분말입자에 두꺼운 윤활제 도포층이 형성되고 미혼합된 윤활제가 존재하여 겉보기밀도는 감소하는 경향을 보였다. 윤활제를 첨가혼합한 상태에서 다이벽 윤활도포 유무에 따라 구한 UO2 성형체의 성형압력/성형밀도 자료로부터 분말입자간 마찰, 입자/다이벽 마찰 그리고 성형시 lubrication/inhibition등의 상대적 중요성을 조사하였다. 입자/다이벽 마찰에 의한 압력손실은 입자간 마찰에 의한 압력손실보다 크게 나타났다. 입자/다이벽 마찰에 의한 압력손실은 다이벽 윤활제 도포에 의해 최소화될 수 있지만 상대적으로 바람직하지 않은 성형시의 inhibition이 야기되는 것으로 나타났다.

This study examined the safety of nuclear spent-fuel (NSF) transport casks against accidental puncture events. Finite element analyses were conducted according to the accident conditions in NUREG-1536 and RG 7.8, which specify 1-m parallel and vertical drops on a rigid rod that has 15-cm diameter and 20-cm height. We focused on the safety evaluation of the cask body, baskets, and canister based on ASME BPVC Section III, and evaluated whether these elements would undergo excessive fracture or puncture.