To precisely assemble the fuel test rod, an orbital TIG welding system was designed and developed to accurately conduct orbital TIG welding for the nuclear fuel test rod. Using this system, a welding process needs to confirm the welding properties for orbital TIG welding. Therefore, preliminary weld tests were performed on the cladding tubes under various conditions, and the results show that the width and depth of HAZ of the cladding specimen welded using identical power during an orbital TIG welding cycle was continuously increased from a welded start-point to a welded end-point because of heat accumulation. The performance tests were conducted under the welding conditions considered through preliminary welding tests, and the properties of the specimens were conformed through surface and microstructure analyses.

To conduct a nuclear fuel irradiation test, the inside of the nuclear fuel rod must be assembled along with the test fuel, several different parts, and sensors, and then filled with high-pressure and high-purityhelium gas. Therefore, it is necessary to develop helium gas filling techniques that can achieve exact TIG (Tungsten Inert Gas) spot welding at a pin-hole of the nuclear fuel rod to fill helium gas into the nuclear fuel test rod. However, previous apparatuses do not have repeatability for TIG spot welding as they lack an electrode position control jig to exactly fix a TIG electrode in a high-pressure chamber, and they consume a large amount of helium gas. Therefore, a TIG spot welding apparatus was developed to easily and accurately conduct TIG spot welding and significantly reduce the gas consumption. In addition, the optimum welding conditions of this welding apparatus were established through various weld tests.

사용후핵연료 또는 고준위폐기물의 안전한 처분을 위하여 지난 수십 년 동안 많은 나라들이 다양한 처분대안을 연구하여 왔다. 본 논문에서는 심지층처분기술에 있어서 사용후핵연료를 직접 처분하는 방안으로서 처분효율 향상을 위한 다양한 방 안 중의 하나로 고려할 수 있는 PWR 사용후핵연료 집합체를 해체하여 연료봉을 밀집한 경우에 대한 처분 효율을 분석하였 다. 이를 위하여, 우선 사용후핵연료 연료봉 밀집개념과 관련 처분용기 및 심지층처분 개념을 설정하였다. 이 개념에 근거하 여 심지층 처분시스템의 공학적방벽 설계에 있어서 가장 중요한 요건인 완충재의 온도 제한요건을 만족시키는지 여부를 확 인하기 위하여 각 처분개념 별로 열해석을 수행하였다. 그리고, 처분공 간격, 처분터널 간격 및 처분용기 열발산 면적에 따 른 열해석 결과를 바탕으로, 단위처분면적 관점에서의 처분효율을 비교/분석하고 평가하였다. 또한, 사용후핵연료봉을 밀 집시킨 경우에 있어서 냉각기간에 따른 처분개념을 분석하였다. 분석결과에 따르면 사용후핵연료봉을 밀집하여 심지층처 분하는 경우 처분효율 측면에서 불리한 것으로 판단되었다. 다만, 사용후핵연료의 냉각기간을 70년 이상으로 장기화 할 경 우 처분효율은 향상될 것으로 예상되지만, 사용후핵연료의 내구성 및 장기저장에 따른 조건 등 추가적인 분석이 필요하다.