본 연구는 고등학교 시기의 진로활동이 진로성숙도와 대학 소속감을 매 개로 대학생의 중도탈락 의도에 미치는 영향을 구조적으로 분석하고자 하 였다. 경기교육종단연구(GEPS) 9차년도(2020)와 10차년도(2021) 조사자료 를 활용하여 2021년 현재 대학교 1학년인 총 1,935명을 연구대상으로 상 관관계 분석, 구조방정식 모형분석, 부트스트래핑을 활용한 매개효과 검증 을 실시하였다. 연구결과를 종합하면, 첫째, 고등학교 시기에 경험했던 진 로진학 활동 도움도는 진로성숙도에는 유의미한 정적 영향을 미쳤으나, 중 도탈락 의도에는 통계적으로 유의미한 결과를 보이지 않았다. 다만 진로진 학 활동 도움도는 대학의 소속감에 유의미한 정적 영향을 미치고 있었다. 둘째, 고등학교 시기에 형성된 진로성숙도는 대학 소속감에 통계적으로 유 의미한 정적 영향을 미치고 있고, 대학 소속감은 중도탈락 의도에 통계적 으로 유의미한 부적 영향력을 보였으나, 진로성숙도가 직접적으로 대학에 서의 중도탈락 의도에 통계적으로 유의미한 영향을 미치지 않았다. 셋째, 대학 소속감은 진로성숙도와 대학 중도탈락 의도 간 관계에서 통계적으로 유의미한 매개효과를 보였다. 이상의 연구결과를 바탕으로 대학생의 대학 소속감을 향상하고, 중도탈락 의도를 줄이는 방안에 대한 정책 제언과 본 연구의 제한점을 바탕으로 한 후속 연구에 대한 제언을 하였다.

For economic and safe management of Spent Nuclear Fuel (SNF), it is very important to maintain the structural integrity of SNF and to keep the fuel undamaged and handleable. The cladding surrounding nuclear fuel must be protected from physical and mechanical deterioration. The structural evaluation of SNF is very complicated and numerically demanding and it is essential to develop a simplified model for the fuel rod. In this study, a simplified model was developed using a new cladding failure criterion. The simplified model was developed considering only the horizontal or lateral static load utilizing the cladding material properties of irradiated Zirclaoy-4, and applicability in horizontal and vertical drop impacts was investigated. When a fuel rod is subject to bending, a very complicated 3D stress state is generated within the vicinity of the pellet–pellet interface. A very localized stress concentration is observed in the area where the edges of the pellets contact the cladding. If the failure strain criteria obtained from the uniaxial tension test or biaxial tube test is applied, failure is predicted at the beginning stage of loading with premature through-thickness stress or strain development. The localized contact stress or strain is self-limiting and is not a good candidate for the cladding failure criteria. In this work, a new cladding failure criterion is proposed, which can account for the localized stress concentration and the through-thickness stress development. The failure of the cladding is determined by the membrane plus bending stress generated through the thickness of the cladding, which can be calculated by a process called stress linearization along the stress classification line. The failure criterion for SNF was selected as the membrane plus bending stress through stress linearization in the cross-sections through the thickness of the cladding. Because the stress concentration in the cladding around the vicinity of the pellet–pellet interface cannot be simulated in a simplified beam model, a stress correction factor is derived through a comparison of the simplified model and detailed model. The applicability of the developed simplified model is checked through horizontal and vertical drop impact simulations. It is shown that the stress correction factor derived considering static bending loading can be effectively applied to the dynamic impact analyses in both horizontal and vertical orientations.

원자력발전의 최대 걸림돌은 사용 후 핵연료인 고준위폐기물이다. 높은 방사능과 발생하는 열은 사용 후 핵연료의 안전한 처분을 어렵게 하고 있다. 현재 유일한 처리방법은 심지층 처분기술이다. 본 논문은 이와 같은 심지층 처분기술의 핵심기술 중의 하나인 처분용기의 구조안전성 설계문제를 다루고 있다. 특히 처분장에서 처분용기 처분 시 사고로 운송차량에서 추락 낙하 하여 지면과 충돌하는 경우 처분용기에 가해지는 충격력에 의하여 처분용기에 발생하는 응력 및 변형에 대한 비선형구 조해석을 수행하였다. 해석의 주된 내용은 심지층 처분장에서 운반차량으로 처분용기 운반 중 사고로 추락낙하 하여 지면과의 충돌 시에 처분용기에 가해지는 충격력을 기구동역학해석 상용 컴퓨터코드인 RecurDyn으로 구하고 이 충격력에 의하여 처 분용기에 발생하는 응력 및 변형을 유한요소 정적 구조해석 상용 컴퓨터코드인 NISA를 이용하여 구한 것이다. 해석결과는 충돌 충격 시간 중 발생하여 처분용기에 가해지는 충격력에 의하여 처분용기, 특히 처분용기의 위 덮개 혹은 아래 덮개에 큰 응력과 대변형이 발생함을 보여주고 있다.

Full-scale seismic retrofit of old and deteriorated masonry buildings requires a lot of cost and time. In such buildings, installing an emergency evacuation space can be considered as an alternative. In this study, requirements of the earthquake-proof table used as an emergency evacuation space for buildings hit by earthquake are investigated. Load conditions required for the table, including the impact effects due to building debris drop, are explained. To investigate the impact effects in more detail, weight drop test is performed for an prototype earthquake-proof table. In the test, the weight of the falling object and free fall height were considered as the main test parameters. The results showed that the duration of impact is very short (0.0226~0.0779sec), and thus the impact forces increase to 15.8~45.2 times the weight of the falling object. Based on these results, design considerations and performance verification criteria of the earthquake-proof table as an emergency evacuation space are given.

고준위폐기물 처분용기를 처분장에서 처분 시 사고로 운송차량에서 추락낙하 하여 지면과 충돌하는 경우 처분용기에 가 해지는 충격력에 의해 처분용기에 응력이 발생한다. 본 논문에서는 고준위폐기물 처분용기의 구조안전성 설계과정의 일환으 로 이와 같은 충격력에 의하여 여러 가지 처분용기 모델에 발생하는 응력에 대한 비교연구를 수행하였다. 연구의 주된 내용 은 이와 같은 비교연구를 통하여 구조적으로 건전한 처분용기의 설계에 관한 것이다. 처분장에서 운반차량으로 처분용기 운 반 중 사고로 추락낙하 하여 지면과의 충돌 시에 처분용기에 가해지는 충격력은 기구동역학해석 상용 컴퓨터코드인 RecurDyn으로 구하였다. 이렇게 구한 충격력에 의하여 여러 가지 처분용기 모델에 발생하는 응력 및 변형은 유한요소해석 상용 컴퓨터코드인 NISA를 이용하여 구하였다. 이 응력과 변형 값들의 비교 검토를 통하여 구조적으로 건전한 처분용기에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 처분용기 내부 고준위폐기물 다발을 감싸는 외곽 벽의 두께가 두꺼워 질수록 또는 처분 용기의 직경이 커질수록 처분용기에 발생하는 응력이 커지는 것을 알 수 있었다. 그러나 처분용기에 가해지는 충격력도 처 분용기의 직경이 커짐에 따라 증가하였다. 그럼에도 불구하고, 단위 충격력 당 발생하는 변형의 크기는 직경이 증가함에 따 라 감소하였다. 따라서 결론적으로 직경이 증가할수록 처분용기는 구조적으로 건전함을 알 수 있었다.

A drop weight impact test was conducted in this study to analyze the mechanical and thermal properties caused by the changes in the ratio of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) to ethylene vinyl acetate (EVA) laminations. The ratios of CFRP to EVA were changed from 10:0 (pure CFRP) to 9:1, 8:2, 6:4, and 5:5 by manufacturing five different types of samples, and at the same time, the mechanical/thermal properties were analyzed with thermo-graphic images. As the ratio of the CFRP lamination was increased, in which the energy absorbance is dispersed by the fibers, it was more likely for the brittle failure mode to occur. In the cases of Type 3 through Type 5, in which the role of the EVA sheet is more prominent because it absorbs the impact energy rather than dispersing it, a clear form of puncture failure mode was observed. Based on the above results, it was found that all the observation values decreased as the EVA lamination increased compared with the CFRP lamination. The EVA lamination was thus found to have a very important role in reducing the impact. However, the strain and temperature were inversely propositional.

저장조에 위치한 사용후핵연료는 가혹한 원자로 조건에 의해 구조적 건전성이 와해되므로 외력에 취약하다. 따라서 운반 및 취급 중 사고 상황이 고려되어야 한다. 극단적인 경우, 핵연료 취급 중 사고로 인해 핵연료 저장조에서 핵연료집합체 낙하 가 발생할 수 있다. 이러한 사고 상황 하에서 연료봉 파손 등을 평가하기 위해서 수조에 충돌할 때 발생하는 충돌력을 분석 할 필요가 있다. 이는 핵연료가 수조 바닥에 충돌할 때의 속도를 입력으로 하여 평가될 수 있다. 연료봉이 핵연료 중량 및 부 피의 대부분을 차지하고 있으므로, 연료봉 다발은 수중 항력을 예측하는데 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 3×3 의 짧은 연료봉 다발을 모델로 사용하여 수중에서 낙하할 때 받는 수력을 계산하였고, 이를 전산모사와의 비교를 통하 여 검증하였다. 본 방법론을 사용후핵연료 건전성 평가에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

본 논문은 두 편으로 구성된 사고로 지면에 추락낙하 충돌하는 고준위폐기물 처분용기에 대한 기구동역학 해석 논문 중 두 번째 논문으로 기구동역학 해석에 대한 수치해석연구를 수행하였다. 이를 통하여 고준위폐기물 처분용기의 구조 안전성 설계에 요구되는 처분용기 처분 시 사고로 추락낙하 하여 지면과 충돌하는 경우 처분용기에 가해지는 충격력을 수치적으로 구하였다. 수치해석 연구의 주된 내용은 상용 기구동역학 해석코드를 이용하여 처분장에서 운송차량으로 처분용기 취급 시 사고로 추락낙하 하여 지면과의 충돌 시 처분용기에 발생하는 충격력을 구하는 기술적인 방법에 관한 것이며 이를 토대로 지면과 충돌 시 처분용기에 발생하는 충격력을 구하는 문제를 수치적으로 다루었다. 이렇게 수치적으로 구한 처분장에서 처분용기 운송 시 운반차량에서 사고로 추락낙하 하여 지면과 충돌하는 처분용기에 발생하는 충격력을 분석한 결과 처분용기의 무게가 증가 할수록 충격력도 증가하며 처분용기는 추락낙하 하여 세 가지 유형으로 지면과 충돌함을 알 수 있었다.

본 논문은 두 편으로 구성된 사고로 지면에 추락낙하 충돌하는 고준위폐기물 처분용기에 대한 기구동역학 해석 논문 중 첫 번째 논문으로 기구동역학 해석에 대한 일반 이론연구를 수행하였다. 이를 통하여 고준위폐기물 처분용기의 구조 안전성 설계에 요구되는 처분용기 처분 시 사고로 추락낙하 하여 지면과 충돌하는 경우 처분용기에 가해지는 충격력을 이론적으로 구하고자 하였다. 이론 연구의 주된 내용은 다물체 동역학의 운동방정식에 관한 것이며 이를 토대로 다물체간 충돌 시 발생하는 충격력을 구하는 문제를 이론적으로 다루었다. 이렇게 이론적으로 구한 충격력을 처분장에서 처분용기 운송 시 운반차량에서 사고로 추락낙하 하여 지면과 충돌하는 처분용기에 발생하는 충격력을 구하는 문제에의 적용을 검토하였다.

방사성물질 운반용기는 가상 사고조건에서 구조적 건전성이 유지됨을 실험 및 수치해석을 통해 입증하여야 한다. 가상 사고조건에 포함되는 파열낙하 조건에 대한 기존 유한요소해석의 경우 충격완충체에서 재료의 파손이 발생하기 때문에 일반적으로 유한요소모델에서 이 부분을 무시하고 해석한다. 본 논문에서는 파열낙하 해석에서 충격완충체의 변형으로 인한 낙하에너지 흡수의 효과를 고려하기 위해 요소의 적분점에서 응력이나 변형율이 재료의 파손 기준치에 도달하면 그 요소를 제거하는 방법을 제안한다. 본 해석방법의 효용성을 보이기 위해 한국원자력연구원에서 설계중인 핫셀 운반용기에 대해 파열낙하 해석을 수행하였으며, 요소제거 기법의 적용을 통해 낙하 에너지의 80% 정도가 충격완충체에서 흡수되는 것으로 계산되었다. 본 해석방법은 시험조건에 비해 보수성을 가지는 평가방법이며, 기존의 해석방법과 비교해 파열낙하 조건을 보다 근사적으로 해석할 수 있는 방법이다.

방사선물질을 수송하기 위한 용기는 가상 사고조건에서도 안전해야만 한다. 운반용기 설계요구조건은 실험 및 유한요소 해석을 통해 구조적 건전성을 확보하여야 한다. 최근에는 실험보다 유한요소해석을 이용한 방법이 상대적으로 비용이 적기 때문에 주로 사용된다. 그러나 기계적인 반응이 복잡하기 때문에 프로그램을 적용하는 사용자의 방법에 의해 결과가 결정되고 해석하는 동안 여러가지 문제를 발생시킬 수 있다. 본 논문에서, 유한요소해석은 LS-DYNA3D와 ABAQUS/Explicit을 이용하여 운반용기의 9m 자유낙하충격실험에 대한 해석기술과 여러가지 손상을 갖는 경우를 발견하기 위해 연구하였다. 운반용기의 각각의 경우를 비교하고 사용후 핵연료 운반용기의 낙하 실험에 대해서 신뢰할 수 있는 비교적 간단한 해석 기술을 제안하였다.