Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP) is currently developing a vertical concrete dry storage module for the dry storage of used nuclear fuel within nuclear power plants. This module is designed with a structure consisting of cylinders, which can block the ingress of external air, thereby preventing Chloride-Induced Stress Corrosion Cracking (CISCC). However, due to the presence of these cylinder structures, unlike conventional dry storage systems, it cannot directly dissipate heat to the external atmosphere, making thermal evaluation an important issue. The SF dry storage module being developed by KHNP is a massive concrete structure of approximately 20 m × 10 m × 7 m in size, employing a vertical storage system. To demonstrate the safety of such a large structure, there is no alternative to conducting experiments with scaled-down models. Furthermore, according to NUREG-2215 Section 5.5.4, it is explicitly mentioned that design-verification testing can be performed using scaled-down models. In this paper, a 1/4 scaled-down model was constructed to perform thermal performance verification experiments, and the effectiveness of this model was analyzed using Computational Fluid Dynamics (CFD) methods. The analysis results indicated that there was not a significant difference in terms of maximum concrete temperature and air outlet temperature. However, a considerable difference was observed in the canister surface temperature. Therefore, it is concluded that careful consideration of natural convection heat transfer is necessary for the full application of the scaled-down model.

선박의 설계과정에 있어, 선박의 중량은 유체역학적 성능에 큰 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 선박은 일반적으 로 최적의 흘수와 배수량을 갖는 하나의 조건으로 설계되지만, 실제로는 연료의 소비, 선박 평형수의 충전과 적재 조건과 같은 운항 활동 으로 인해 선박의 중량 및 흘수가 일정 범위 내에서 바뀐다. 본 연구에서는 소형선박을 대상으로 3가지 하중조건에 따른 선박의 저항성능 변화를 모형실험과 수치해석을 통해 연구하였다. 마지막으로 2050년까지 CO2 배출 가스를 50% 감축한다는 국제해사기구(IMO) 목표를 따 라 선박의 저항 성능을 개선하여 동력 요구 사항을 줄이기 위해 선박의 중량 변화에 따른 저항성능의 민감도를 연구하였다. 연구 결과, 선박의 중량변화에 따른 효과는 낮은 프루드 수에서 크게 나타나는 것으로 확인되며, 저항성능에 대한 연구 결과, 설계 흘수의 적재조건 을 기준으로 배수량이 11.1% 증가하고, 흘수가 5% 증가한 Over load의 적재조건에서 운항 시 선체의 총 저항이 모형시험과 CFD 시뮬레이 션에서 각각 15.97%, 14.31%까지 증가하는 것을 볼 수 있다.

최근 지구 온난화의 영향으로 태풍의 파괴력이 증가함에 따라 부유식 해상풍력발전기의 막대한 유실과 붕괴에 대한 우려가 깊어지고 있다. 부유식 해상풍력발전기의 안전한 운영을 위해 새로운 형태의 탈착형 계류 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서 고 려한 새로운 반잠수식 계류 풀리는 기존의 탈착형 계류 장치에 비해 계류 라인으로 부유식 해상풍력 터빈을 보다 쉽게 탈부착할 수 있도 록 고안되었다. 8MW급 부유식 해상풍력발전기에 적용 가능한 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위해 3D 프린터를 이용하여 축소구조모형을 제작하고, 이 모형에 대한 구조시험을 수행하였다. 축소 모형의 구조시험을 위해 3D 프린팅에 사 용된 ABS 소재의 인장 시편을 제작하고 인장시험을 수행하여 소재의 물성을 평가하였다. 인장시험에서 얻은 재료 특성과 축소모형 구조 시험과 동일한 하중 및 경계 조건을 적용하여 반잠수식 계류 풀리의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 반잠수식 계류 풀 리의 구조적 취약 부분을 검토하였다. 반잠수식 계류 풀리의 주요 하중조건을 고려하여 구조모형시험을 수행하였으며, 재료의 최대인장 응력 이상이 발생하는 위치에 대해 유한요소해석과 시험 결과를 비교하였다. 유한요소해석과 모형시험의 결과로부터 작동조건에서는 Body와 Wheel의 연결부 구조가 취약한 것으로 파악되었고, 계류조건에서는 Body와 Chain stopper의 연결부 구조가 취약한 것으로 검토되었 다. 축소모형 구조시험에서 나타난 SMP의 구조 취약부는 구조해석의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 연구 결과를 통해 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 실험적으로 검증할 수 있었다. 또한, 본 연구 결과는 상세설계 단계에서 반잠수식 계류 풀리의 구조 강도를 향상시키는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

프리캐스트 코핑의 중공부 주철근 단절로 인한 단점을 보완하고, 거치대 삽입 없이 주철근을 거치대로 활용할 수 있 도록 철근-콘크리트 접촉부의 응력집중을 완화할 수 있는 하중분산세트의 성능을 검토하였다. 유한요소해석 및 축소모형실험을 통해 검토한 결과 하중분산세트는 철근-콘크리트 접촉부의 응력집중을 효과적으로 완화시켜 거치 시 콘크리트 파손을 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

According to the ‘Basic Plan for High-Level Radioactive Waste Management (draft)’, the total amount of CANDU spent nuclear fuel is expected to be approximately 660,000 bundles. To safely and efficiently transport this amount to interim storage facilities, it is essential to develop a large-capacity transport cask. Therefore, we have been developing a large-capacity PHWR spent nuclear fuel transport cask, called the KTC-360 transport cask. According to the transport-cask related regulations, the KTC-360 transport cask was classified as a Type B package, and such packages must be able to withstand a temperature of 800°C for a period of 30 min. It is desirable to conduct a test using a fullscale model of a shipping package when performing tests to evaluate its integrity. However, it is costly to perform a test using a full-scale model. Therefore, to evaluate the thermal integrity of the KTC-360 transport cask, the fire test was conducted using a slice model. For comparison purposes, the fire test was also carried out using a 1/4 scale model. In the fire test using a slice model and in the fire test using a 1/4 scale model, the maximum temperature of the cask body was lower than the permitted maximum temperature limit. Therefore, the thermal integrity of the KTC-360 transport cask could be considered to be maintained. The temperature results from the fire test using a slice model were higher than those of the fire test using a 1/4 scale model. Therefore, the effect of flame on a transport cask without combustible materials, such as the KTC-360 transport cask, seems to be affected by the reduction in the time rather than the size reduction.

Gases such as hydrogen can generate from the disposal canister in high-level radioactive waste disposal systems owing to the corrosion of cooper container in anoxic conditions. The gas can be accumulated in the voids of bentonite buffer around the disposal canister if gas generation rates become larger than the gas diffusion rate of bentonite buffer with the low-permeability. Continuous gas accumulations result in the increase in gas pressure, causing sudden dilation flow of gases with the gas pressure exceeding the gas breakthrough pressure. Given that the gas dilation flow can cause radionuclide leakage out of the engineered barrier system, it is necessary to consider possible damages affected by the radionuclide leakage and to properly understand the complicated behaviors of gas flow in the bentonite buffer with low permeability. In this study, the coupled hydro-mechanical model combined with the damage model that considers two-phase fluid flow and changes in hydraulic properties affected by mechanical deformations is applied to numerical simulations of 1-D gas injection test on saturated bentonite samples (refer to DECOVALEX-2019 Task A Stage 1A). To simulate the mechanical behavior of microcracks which occur due to the dilation flow caused by increase in gas pressure, a concept of elastic damage constitutive law is considered in the coupled hydro-mechanical model. When the TOUGH-FLAC coupling-based model proposed in this study is applied, changes in hydraulic properties affected by mechanical deformations combined with the mechanical damage are appropriately considered, and changes in gas injection pressure, pore pressures at radial filters and outlet, and stress recorded during the gas injection test are accurately simulated.

본 논문에서는 지오폴리머의 상변화를 관찰하기 위하여 나노인덴테이션 데이터를 가우시안 믹스쳐 모델로 분석하는 방법을 제시 하였다. 지오폴리머는 일반 시멘트 대비 CO2 발생량을 줄일 수 있어 시멘트 대체 재료로써 많은 연구가 이루어지고 있다. 기존 연구들 로부터 최적의 실리콘/알루미늄 비율을 찾았으나 1.8 초과에서 압축강도 저하의 원인은 아직 불분명하다. 본 연구에서는 실리콘/알루 미늄 비율이 재료에 미치는 영향을 조사하고자 나노인덴테이션 실험을 수행하였다. 실험 결과를 가우시안 믹스쳐 모델로 상분석하였 고, 실리콘/알루미늄 비율이 증가할수록 재료가 균질거동을 하는 것을 관찰할 수 있었다. 본 연구결과는 강도저하를 규명하는데 직접 적인 근거로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구의 목적은 문화간 감수성 함양을 위해 설계된 대학 중국문화수업에 적합한 검사도구를 제안하고자 Rasch의 평정척도모형을 사용하여 양호한 문항을 선별하고 이 문항들로만 구성된 단축판을 구성하는데 있다. 이를 위해 대학생 225명의 응답자료를 분석하여, 응답범주의 적절성, 문항의 내․외적합도, 문항난이도, 피험자 능력 분포 등을 분석하였다. 연구결과, 응답범주는 5점 척도보다 4점 척도로 일 때, 문항 및 피험자 분리지수, 검사 신뢰도가 가장 높았으며, 문항난이도 분포 및 피험자 능력 분포가 적합하였다. 범주확률곡선 분석에서도 응답범주별 경계점수의 차이가 뚜렷하였다. 최종문항 선정과정에서 과적합보다 부적합 문항을 우선 삭제하였으며 해당 문항의 난이도가 그 영역의 다른 문항에 의해 측정되지 않는 문항을 재검토하였다. 최종적으로 선정된 18문항을 대상으로 단축판을 구성하였고 문항난이도를 고려하여 문항의 순서를 재배열하였다. 끝으로 단축판 검사의 활용방안과 본 연구의 제한점을 제시하였다.

최근 건설기술발전은 시공순서 세분화와 단면강성증진과 같은 기술변화로 선형조건 및 시공여건에 따라 요구되고 있는 다양한 교량 상부거더 형식이 개발되고 있다. 즉, 교량하부 형하공간이 부족한 곳에 설치하여야 하는 저형고 또는 장경간 거더와 같이 각각의 교량 설치 위치 상황에 따라 다른 형식을 요구되고 있다. 이러한 요구로 기존의 하로판형교를 개선한 아치 엣지보로 보강된 U형 강합성 교량을 연구대상 교량으로 선정하게 되었다. 따라서 본 연구는 아치 형태로 변화는 I형 강재의 상부 압축부에 고강도 콘크리트를 충전시켜 각각의 주거더를 구성시킨 하로교형식의 강합성 U형거더를 실물제작하여 구조거동을 분석하였다. 실험하중은 2단계로 구분하여 적용하였다. 1단계는 설계하중 1,200kN의 2.5배인 1차 실험하중 3,000kN을 재하하여 실험오차와 재료비선형성을 확인하였다. 2단계 실험하중 2,000kN에서는 선형분포를 나타냈고 하중제거상태에서 잔류변형이 발생하지 않았다. 분석결과, 아치단면으로 변하는 주거더와 주거더 상단의 충전콘크리트의 합성은 단부의 압축력 집중현상과 같은 아칭효과를 나타냈다.