원전에서 발생하는 건조폐수지를 함유한 고건전성용기(HIC, high integrity container)를 운반하기 위한 HIC 운반용기는 내용물의 높은 방사능으로 인하여 원자력법 및 IAEA의 안전수송규정의 B형 운반용기의 요건을 따라야 하고 정상운반 및 운반사고조건에 대하여 구조적 건전성을 유지하여야 한다. 운반용기는 최대손상을 야기하는 위치에서 단단한 바닥면 위로 9 m 높이에서의 자유낙하충격 및 연강봉 위로의 1 m 높이에서의 낙하충격을 견디어야 한다. HIC 운반용기의 개념설계를 위하여 9 m 자유낙하 및 1 m 파열조건에 대하여 ABAQUS 전산코드를 이용한 3차원동적 구조해석을 수행하고 건전성을 평가하였다.

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.

원자력발전소의 1차 계통에서 오염된 장비들을 취급이 용이하고 안전하게 운반하기 위한 운반용기는 내부의 방사성 물질에 대한 방사능 평가에 의하여 방사성물질 A형 운반용기로 분류된다. 방사성물질 A형 운반용기는 IAEA Safety Standard Series No. ST-1 및 국내 원자력법 등 관련규정의 기술기준을 만족하여야 하는데, 운반용기는 중량에 따라 0.31.2m의 높이에서 소성이 일어나지 않는 단단한 바닥면으로 가장 심각한 손상을 주는 방향으로 낙하시키는 정상운반조건(normal transport conditions)에 대하여 구조적 건전성을 유지하여야 한다. 여기서는 ABAQUS/Explicit 코드를 이용하여 컨테이너형태의 A형 운반용기에 대하여 최대손상이 야기되는 0.9m 경사낙하조건에 대한 3차원 충격해석을 수행하고 구조적 건전성을 평가하였는데, 운반용기는 경사낙하시 코너피팅(corner fitting)의 분쇄(crush)에 의하여 대부분의 충격을 흡수하였으며 운반용기의 격납경계는 구조적 건전성을 유지하였다.