KR20210091106A - Apparatus for spent nuclear fuel storage - Google Patents

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KR20210091106A
KR20210091106A KR1020210092434A KR20210092434A KR20210091106A KR 20210091106 A KR20210091106 A KR 20210091106A KR 1020210092434 A KR1020210092434 A KR 1020210092434A KR 20210092434 A KR20210092434 A KR 20210092434A KR 20210091106 A KR20210091106 A KR 20210091106A
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한국원자력연구원
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Abstract

The present invention relates to a spent nuclear fuel storage apparatus capable of maintaining the temperature of spent nuclear fuel. According to one embodiment of the present invention, the spent nuclear fuel storage apparatus comprises: a storage tank storing spent nuclear fuel and cooling water controlling the temperature of the spent nuclear fuel; a fixing unit located on the upper part of the storage tank, provided with fixing grooves having a concave shape on the inner surfaces corresponding to each other, and provided with a holding unit having a stepped shape protruding along the outer surface and disposed at the upper end of the storage tank; and a reduction module connected to the fixing part and reducing the flow of coolant. The reduction module includes a first vertical portion positioned in a first direction a second vertical portion positioned in a second direction intersecting the first direction and connected to the first vertical portion. Since one end of each of the first vertical portion and the second vertical portion is inserted into the fixing groove and upper movement of the first vertical part and the second vertical part is restricted through a stopper disposed at the upper end of the fixing groove, the first vertical portion and the second vertical portion are primarily fixed and coupled. The fixing unit has a double fixed coupling structure secondarily fixed and coupled to the storage tank through the holding unit part to stably reduce the flow of the coolant in a first direction and a second direction in the coolant.

Description

사용후 핵연료 저장장치{APPARATUS FOR SPENT NUCLEAR FUEL STORAGE}Spent nuclear fuel storage device {APPARATUS FOR SPENT NUCLEAR FUEL STORAGE}

본 발명은 사용후 핵연료 저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spent nuclear fuel storage system.

사용후 핵연료 저장장치는 운전 기한이 끝난 사용후 핵연료에서 발생하는 방사능을 차단하고, 잔여반응으로 인한 온도상승을 억제하는 목적으로 냉각수에 넣어 저장하는 수조이다.The spent nuclear fuel storage system is a water tank that is put in cooling water for the purpose of blocking the radiation generated from the spent nuclear fuel after the operation period is over and suppressing the temperature rise due to the residual reaction.

사용후 핵연료 저장장치에 진동 또는 지진 등이 발생할 경우, 저장조 내부의 냉각수가 유동하면서 저장조의 내벽에 힘을 가해 손상이 발생할 수 있다. 또한 냉각수가 저장장치의 외부로 유실될 경우, 저장장치 내부의 사용후 핵연료의 온도가 상승하면서 2차 피해가 발생할 수 있다. 따라서 사용후 핵연료 저장장치의 냉각수 유동 현상을 또는 냉각수의 유실을 방지하는 기술개발이 요구되고 있다.When a vibration or earthquake occurs in the spent nuclear fuel storage device, the coolant inside the storage tank flows and applies a force to the inner wall of the storage tank, which may cause damage. In addition, if the coolant is lost to the outside of the storage device, secondary damage may occur as the temperature of the spent nuclear fuel inside the storage device rises. Therefore, there is a demand for technology development to prevent the flow of coolant in the spent nuclear fuel storage device or the loss of coolant.

관련 선행문헌으로, 한국등록특허 제138,726호는 "결함 사용후 핵연료의 저장 용기"을 개시한다.As a related prior document, Korean Patent No. 138,726 discloses "a storage container for defective spent nuclear fuel".

한국등록특허 제138,726호Korean Patent No. 138,726

본 발명의 한 실시예는 사용후 핵연료 저장장치의 지진 또는 외부 가진에 의한 냉각수의 유동을 저감하여 냉각수의 최대 수위를 억제하고, 사용후 핵연료 저장장치의 전원상실 사고가 발생하는 경우에도 자가 슬로싱 저감을 통해 냉각수의 유실을 미연에 방지하며, 사용후 핵연료 저장장치의 냉각수의 유실을 최소화하여 사용후 핵연료의 온도를 유지하고 온도 상승으로 인한 2차 피해를 미연에 방지하기 위한 것이다.One embodiment of the present invention suppresses the maximum level of coolant by reducing the flow of coolant due to earthquake or external excitation of the spent nuclear fuel storage device, and self-sloshing even in the event of a power loss accident of the spent nuclear fuel storage device This is to prevent the loss of coolant in advance through reduction, and to maintain the temperature of spent nuclear fuel by minimizing the loss of coolant in the spent nuclear fuel storage device and to prevent secondary damage due to temperature rise in advance.

상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.In addition to the above problems, the embodiment according to the present invention may be used to achieve other problems not specifically mentioned.

본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치는 사용후 핵연료와 사용후 핵연료의 온도를 제어하는 냉각수가 수용되는 저장조, 저장조의 상부에 위치하고, 서로 대응되는 내측면에 오목한 형상의 고정홈이 구비되며, 외면을 따라 돌출된 단턱 형상을 갖고 저장조의 상단부에 위치하는 안착부가 구비되는 고정부, 그리고 고정부와 연결되고 냉각수의 유동을 저감시키는 저감모듈을 포함하고, 저감모듈은, 제1 방향으로 위치하는 제1 수직부, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 위치하고 제1 수직부와 연결되는 제2 수직부를 포함하며, 제1 수직부와 제2 수직부는 각각의 일측 단부가 고정홈에 삽입되고 고정홈의 상단부에 위치되는 스토퍼를 통해 제1 수직부와 제2 수직부의 상부 이동이 제한되어 1차 고정 결합되고, 고정부는 안착부를 통해 저장조에 2차 고정 결합되는 이중 고정 결합구조로 냉각수의 내부에서 제1 방향과 제2 방향에 대한 냉각수의 유동을 안정적으로 저감시킨다.A spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention includes a storage tank in which spent nuclear fuel and cooling water controlling the temperature of the spent nuclear fuel are accommodated, and is located at the upper part of the storage tank, and has a fixing groove having a concave shape on the inner surfaces corresponding to each other. and a fixing part having a stepped shape protruding along the outer surface and having a seating part located at the upper end of the storage tank, and a reduction module connected to the fixing part and reducing the flow of cooling water, wherein the reduction module is configured to: a first vertical portion positioned as , a second vertical portion positioned in a second direction intersecting the first direction and connected to the first vertical portion, wherein each of the first vertical portion and the second vertical portion has one end in the fixing groove The upper movement of the first vertical part and the second vertical part is limited through a stopper inserted and positioned at the upper end of the fixing groove, so that the first and second fixed couplings are performed, and the fixing part is secondarily fixedly coupled to the reservoir through the seating part. The flow of the cooling water in the first direction and the second direction is stably reduced in the inside of the unit.

본 발명의 한 실시예는 사용후 핵연료 저장장치의 냉각수의 유동을 저감하여 냉각수의 최대 수위와 냉각수의 유실을 최소화하며, 사용후 핵연료 저장장치의 전원이 상실되는 사고가 발생하더라도 자가 슬로싱 저감을 통해 냉각수의 유실 최소화하며, 사용후 핵연료의 온도를 유지하고 온도 상승으로 인한 2차 피해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.One embodiment of the present invention reduces the flow of coolant in the spent nuclear fuel storage device to minimize the maximum level of coolant and the loss of coolant, and reduces self-sloshing even if an accident in which the power of the spent nuclear fuel storage device is lost occurs. This minimizes the loss of coolant, maintains the temperature of spent nuclear fuel, and has the effect of preventing secondary damage due to temperature rise in advance.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치의 저감모듈을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치의 저감모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치의 해석 결과를 나타내는 사진이다.
1 is a perspective view schematically illustrating a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view schematically illustrating a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view schematically illustrating an abatement module of a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are cross-sectional views schematically illustrating a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view schematically illustrating an abatement module of a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are photographs showing analysis results of the spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.With reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are used for the same or similar components throughout the specification. In addition, in the case of a well-known known technology, a detailed description thereof will be omitted.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.

이하에서는 도면들을 참조하여 사용후 핵연료 저장장치를 상세하게 설명한다. Hereinafter, a spent nuclear fuel storage device will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 2 는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이며, 도 3 은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치의 저감모듈을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 6 은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치의 저감모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용후 핵연료 저장장치의 해석 결과를 나타내는 사진이다.1 is a perspective view schematically showing a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is An exploded perspective view schematically showing an abatement module of a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views schematically showing a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention, 6 is a perspective view schematically showing an abatement module of a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are analysis results of a spent nuclear fuel storage device according to an embodiment of the present invention; It's a photo.

본 명세서에서 도 1 내지 도 6에 도시되어 있는 x축, y축 그리고 z축은 서로 수직이며, 각각 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향을 의미한다. 제1 방향은 도 1에서 제1 수직부(41)가 뻗은 방향(도 1에서 가로 방향)을 의미하고, 제2 방향은 제1 방향에 수직이며, 제2 수직부(42)가 뻗은 방향(도 1에서 세로 방향)을 의미하고, 제3 방향은 제1 방향과 제2 방향에 모두 수직이며, 제1 수직부(41)와 제2 수직부(42)의 길이 방향(도 1에서 높이 방향)을 의미한다.In this specification, the x-axis, y-axis, and z-axis shown in FIGS. 1 to 6 are perpendicular to each other, and mean a first direction, a second direction, and a third direction, respectively. The first direction means the direction in which the first vertical part 41 extends in FIG. 1 (the horizontal direction in FIG. 1 ), the second direction is perpendicular to the first direction, and the direction in which the second vertical part 42 extends ( 1), the third direction is perpendicular to both the first direction and the second direction, and the longitudinal direction of the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 (height direction in FIG. 1 ) ) means

도 1 및 도 2를 참고하면, 사용후 핵연료 저장장치(1)는 저장조(10), 고정부(30), 저감모듈(40) 그리고 사용후 핵연료(50)를 포함할 수 있다. 사용후 핵연료 저장장치(1)는 원자로 건물 내에 위치하는 핵연료 저장실(미도시)에 위치할 수 있다. 사용후 핵연료 저장장치(1)는 운전 기한이 끝난 사용후 핵연료(50)를 보관할 수 있다.1 and 2 , the spent nuclear fuel storage device 1 may include a storage tank 10 , a fixing unit 30 , a reduction module 40 , and a spent nuclear fuel 50 . The spent nuclear fuel storage device 1 may be located in a nuclear fuel storage room (not shown) located in the nuclear reactor building. The spent nuclear fuel storage device 1 may store the spent nuclear fuel 50 after the operation period has expired.

저장조(10)는 z축 방향으로 길게 뻗으며 위치할 수 있다. 저장조(10)는 내부에 사용후 핵연료(50)를 수용할 수 있다. 저장조(10)는 사각기둥형 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The storage tank 10 may be positioned to extend long in the z-axis direction. The storage tank 10 may accommodate the spent nuclear fuel 50 therein. The storage tank 10 may have a rectangular columnar shape, but is not limited thereto.

저장조(10)는 냉각수(20)를 수용할 수 있다. 냉각수(20)는 사용후 핵연료(50)에서 발생하는 잔여반응으로 인한 온도상승을 억제시킬 수 있다. 냉각수(20)는 물을 냉각시키는 냉각장치 또는 물을 정수시키는 정수장치 등과 연결될 수 있다.The storage tank 10 may accommodate the cooling water 20 . The coolant 20 may suppress a temperature rise due to a residual reaction occurring in the spent nuclear fuel 50 . The cooling water 20 may be connected to a cooling device for cooling water or a water purification device for purifying water.

고정부(30)는 저장조(10)의 상부에 위치할 수 있다. 고정부(30)는 저장조(10)의 상부 형상과 대응하는 형상을 가질 수 있다. 고정부(30)는 사각기둥형 형상을 가질 수 있다.The fixing part 30 may be located on the upper part of the storage tank 10 . The fixing part 30 may have a shape corresponding to the upper shape of the storage tank 10 . The fixing part 30 may have a quadrangular prism shape.

고정부(30)는 저장조(10)에 탈부착될 수 있다. 고정부(30)의 하측은 저장조(10)에 삽입되고, 고정부(30)의 상측은 저장조(10)의 상단부와 고정될 수 있다. 고정부(30)의 내측은 저감모듈(40)과 연결되고 외측은 저장조(10)와 연결될 수 있다.The fixing part 30 may be detachably attached to the storage tank 10 . The lower side of the fixing part 30 may be inserted into the storage tank 10 , and the upper side of the fixing part 30 may be fixed to the upper end of the storage tank 10 . The inside of the fixing part 30 may be connected to the reduction module 40 and the outside may be connected to the storage tank 10 .

고정부(30)는 안착부(31), 연결홀(32) 그리고 연결구(33)를 포함할 수 있다. 안착부(31)는 고정부(30)의 외면을 따라 위치할 수 있다. 안착부(31)는 고정부(30)의 외면에서 돌출된 단턱 형상을 가질 수 있다. 안착부(31)는 저장조(10)의 상단부에 위치할 수 있다.The fixing part 30 may include a seating part 31 , a connection hole 32 , and a connector 33 . The seating part 31 may be located along the outer surface of the fixing part 30 . The seating part 31 may have a stepped shape protruding from the outer surface of the fixing part 30 . The seating part 31 may be located at the upper end of the storage tank 10 .

연결홀(32)은 안착부(31)에 위치할 수 있다. 연결홀(32)은 안착부(31)를 z축 방향으로 관통할 수 있다. 연결홀(32)은 저장조(10)의 상단부에 위치하는 연결홀(미도시)과 대향하며 위치할 수 있다.The connection hole 32 may be located in the seating part 31 . The connection hole 32 may penetrate the seating part 31 in the z-axis direction. The connection hole 32 may be positioned to face the connection hole (not shown) located at the upper end of the storage tank 10 .

연결구(33)는 연결홀(32)에 삽입될 수 있다. 연결구(33)는 안착부(31)의 연결홀(32)과 저장조(10)의 연결홀을 차례대로 통과하면서 고정부(30)와 저장조(10)를 상호 고정시킬 수 있다. 연결구(33)는 볼트(Bolt), 리벳(Rivet), 또는 톡스(Tox) 등을 포함할 수 있다. 고정부(30)는 안착부(31)를 통해 저장조(10)에 일부분이 안착된 상태에서 고정될 수 있으므로 구조적 안정성을 높일 수 있다.The connector 33 may be inserted into the connection hole 32 . The connector 33 may mutually fix the fixing part 30 and the storage tank 10 while sequentially passing through the connection hole 32 of the seating part 31 and the connection hole of the storage tank 10 . The connector 33 may include a bolt, a rivet, or a tox. Since the fixing part 30 can be fixed in a state in which a part is seated in the storage tank 10 through the seating part 31 , structural stability can be improved.

저감모듈(40)은 저장조(10)의 상부에 위치할 수 있다. 저감모듈(40)은 냉각수(20)의 내부에 위치할 수 있다. 저감모듈(40)은 냉각수(20)의 유동을 저감시킬 수 있다. 저감모듈(40)은 내부식성이 높은 금속 소재로 제조될 수 있다. 저감모듈(40)은 스테인리스(Stainless) 또는 니켈(Nickel) 등으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The reduction module 40 may be located in the upper part of the storage tank 10 . The reduction module 40 may be located inside the cooling water 20 . The reduction module 40 may reduce the flow of the cooling water 20 . The reduction module 40 may be made of a metal material with high corrosion resistance. The reduction module 40 may be made of stainless steel or nickel, but is not limited thereto.

저감모듈(40)은 고정부(30)의 내측과 연결될 수 있다. 저감모듈(40)은 고정부(30)에 탈부착 될 수 있다. 사용자는 필요에 따라 저감모듈(40)을 고정부(30)에서 탈착하여 저감모듈(40)의 상태를 모니터링 할 수 있다. 또한, 사용자는 저감모듈(40)에 부착된 센서를 통해서 저감모듈(40)의 상태를 모니터링 할 수 있다. 사용자는 저감모듈(40)에 이상이 감지될 경우, 저감모듈(40)을 세척하거나 교환할 수 있다.The reduction module 40 may be connected to the inside of the fixing part 30 . The reduction module 40 may be detachably attached to the fixing part 30 . The user can monitor the state of the reduction module 40 by detaching the reduction module 40 from the fixing part 30 as necessary. In addition, the user can monitor the state of the reduction module 40 through the sensor attached to the reduction module (40). When an abnormality is detected in the reduction module 40 , the user may wash or replace the reduction module 40 .

저감모듈(40)은 제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)를 포함할 수 있다. 제1 수직부(41)와 제2 수직부(42)는 상호 교차하며 위치할 수 있다. 제1 수직부(41)와 제2 수직부(42)는 상호 직교하는 십자형 형상을 가질 수 있다. The reduction module 40 may include a first vertical portion 41 and a second vertical portion 42 . The first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 may be positioned to cross each other. The first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 may have a cross shape that is orthogonal to each other.

제1 수직부(41)는 x축 방향을 따라 길게 뻗을 수 있다. 제1 수직부(41)는 x축 방향으로 대향하며 위치하는 한 쌍의 고정부(30) yz내측면 사이에 위치할 수 있다. 제1 수직부(41)는 제1 격벽(44) 및 제2 격벽(45)을 포함할 수 있다.The first vertical portion 41 may extend long in the x-axis direction. The first vertical part 41 may be positioned between the yz inner surfaces of the pair of fixing parts 30 positioned opposite to each other in the x-axis direction. The first vertical portion 41 may include a first partition wall 44 and a second partition wall 45 .

제1 격벽(44)은 x축 방향을 따라 길게 뻗을 수 있다. 제1 격벽(44)의 일측은 고정부(30)의 내측면과 연결될 수 있다. 제1 격벽(44)의 타측은 제2 격벽(45)과 연결될 수 있다. 제2 격벽(45)은 x축 방향을 따라 길게 뻗을 수 있다. 제2 격벽(45)은 x축 방향으로 제1 격벽(44)과 일직선상에 위치할 수 있다. 제2 격벽(45)의 일측은 제1 격벽(44)과 연결될 수 있다. 제2 격벽(45)의 타측은 고정부(30)의 내측면과 연결될 수 있다.The first partition wall 44 may extend long in the x-axis direction. One side of the first partition wall 44 may be connected to the inner surface of the fixing part 30 . The other side of the first partition wall 44 may be connected to the second partition wall 45 . The second partition wall 45 may extend long in the x-axis direction. The second partition wall 45 may be positioned on a straight line with the first partition wall 44 in the x-axis direction. One side of the second partition wall 45 may be connected to the first partition wall 44 . The other side of the second partition wall 45 may be connected to the inner surface of the fixing part 30 .

제2 수직부(42)는 y축 방향을 따라 길게 뻗을 수 있다. 제2 수직부(42)는y축 방향으로 대향하며 위치하는 한 쌍의 고정부(30) xz내측면 사이에 위치할 수 있다. 제2 수직부(42)는 제3 격벽(46) 및 제4 격벽(47)을 포함할 수 있다.The second vertical portion 42 may extend long in the y-axis direction. The second vertical part 42 may be positioned between the xz inner surfaces of the pair of fixing parts 30 positioned opposite to each other in the y-axis direction. The second vertical portion 42 may include a third partition wall 46 and a fourth partition wall 47 .

제3 격벽(46)은 y축 방향을 따라 길게 뻗을 수 있다. 제3 격벽(46)의 일측은 고정부(30)의 내측면과 연결될 수 있다. 제3 격벽(46)의 타측은 제4 격벽(47)과 연결될 수 있다. 제4 격벽(47)은 y축 방향을 따라 길게 뻗을 수 있다. 제4 격벽(47)은 y 방향으로 제3 격벽(46)과 일직선상에 위치할 수 있다. 제4 격벽(47)의 일측은 제3 격벽(46)과 연결될 수 있다. 제4 격벽(47)의 타측은 고정부(30)의 내측면과 연결될 수 있다.The third partition wall 46 may extend long in the y-axis direction. One side of the third partition wall 46 may be connected to the inner surface of the fixing part 30 . The other side of the third partition wall 46 may be connected to the fourth partition wall 47 . The fourth partition wall 47 may extend long in the y-axis direction. The fourth partition wall 47 may be positioned on a straight line with the third partition wall 46 in the y-direction. One side of the fourth partition wall 47 may be connected to the third partition wall 46 . The other side of the fourth partition wall 47 may be connected to the inner surface of the fixing part 30 .

제1 격벽(44)은 제3 격벽(46)과 상호 직교하며 위치할 수 있으며, 제3 격벽(46)은 제2 격벽(45)과 상호 직교하며 위치할 수 있으며, 제2 격벽(45)은 제4 격벽(47)과 상호 직교하며 위치할 수 있으며, 제4 격벽(47)은 제1 격벽(44)과 상호 직교하며 위치할 수 있다.The first partition wall 44 may be positioned to be mutually perpendicular to the third partition wall 46 , and the third partition wall 46 may be positioned to be mutually orthogonal to the second partition wall 45 , and the second partition wall 45 . may be positioned to be mutually orthogonal to the fourth partition wall 47 , and the fourth partition wall 47 may be positioned to be mutually orthogonal to the first partition wall 44 .

저감모듈(40)은 냉각수(20)의 내부에서 냉각수(20)의 유동을 저감시킬 수 있다. 제1 수직부(41)는 x축 방향에 대한 냉각수(20)의 유동을 저감시킬 수 있으며, 제2 수직부(42)는 y축 방향에 대한 냉각수(20)의 유동을 저감시킬 수 있다.The reduction module 40 may reduce the flow of the coolant 20 in the coolant 20 . The first vertical portion 41 may reduce the flow of the coolant 20 in the x-axis direction, and the second vertical portion 42 may reduce the flow of the coolant 20 in the y-axis direction.

종래에는 사용후 핵연료 저장조에 지진 또는 외부 가진에 의한 진동이 발생할 경우, 내부 냉각수의 슬로싱(Sloshing) 현상에 의한 냉각수의 유실이 발생할 수 있으며, 사용후 핵연료의 온도가 상승하면서 2차 피해가 발생할 수 있었다.Conventionally, when a vibration occurs in a spent nuclear fuel storage tank due to an earthquake or external excitation, a loss of coolant may occur due to a sloshing phenomenon of the internal coolant, and secondary damage may occur as the temperature of the spent nuclear fuel rises. could

반면에, 사용후 핵연료 저장장치(1)는 진동 또는 지진 등이 발생할 경우에도, 저감모듈(40)이 냉각수(20)의 내부에서 x축 방향과 y축 방향에 대한 냉각수(20)의 슬로싱 현상을 미연에 방지하고 냉각수(20)의 유동을 저감시킬 수 있다.On the other hand, in the spent nuclear fuel storage device 1 , even when vibration or earthquake occurs, the reduction module 40 sloshes the coolant 20 in the x-axis direction and the y-axis direction inside the coolant 20 . It is possible to prevent the phenomenon in advance and reduce the flow of the cooling water 20 .

이에, 사용후 핵연료 저장장치(1)는 저감모듈(40)을 통해 냉각수(20)의 냉각수(20)의 최대 수위를 낮출 수 있으며 냉각수(20)가 저장조(10)의 외부로 유실되는 현상을 최소화할 수 있으므로 사용후 핵연료(50)의 온도를 낮은 온도로 유지시킬 수 있다.Accordingly, the spent nuclear fuel storage device 1 can lower the maximum water level of the coolant 20 of the coolant 20 through the reduction module 40 , and the coolant 20 is lost to the outside of the storage tank 10 . Since it can be minimized, the temperature of the spent nuclear fuel 50 can be maintained at a low temperature.

또한 사용후 핵연료 저장장치(1)는 별도의 추가 시스템 없이 저감모듈(40)이 슬로싱 현상 자체를 자가 저감할 수 있으므로, 핵연료 저장장치의 전원상실 사고가 발생되는 경우라도 사용후 핵연료(50)의 온도 상승으로 인한 2차 피해를 미연에 방지할 수 있다.In addition, in the spent nuclear fuel storage device 1, the reduction module 40 can self-reduce the sloshing phenomenon itself without an additional system, so even if an accident of power loss of the nuclear fuel storage device occurs, the spent nuclear fuel 50 It is possible to prevent secondary damage due to the temperature increase of

도 3을 참고하면, 고정부(30)는 고정홈(34), 스토퍼(35) 그리고 고정홀(36)을 포함할 수 있다. 고정홈(34)은 고정부(30)의 내측면에 위치할 수 있다. 고정홈(34)은 고정부(30)의 외측을 향한 방향으로 오목한 홈 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 3 , the fixing part 30 may include a fixing groove 34 , a stopper 35 , and a fixing hole 36 . The fixing groove 34 may be located on the inner surface of the fixing part 30 . The fixing groove 34 may have a concave groove shape in a direction toward the outside of the fixing part 30 .

고정홈(34)은 두 쌍으로, 각각 제1 격벽(44), 제2 격벽(45), 제3 격벽(46) 그리고 제4 격벽(47)의 일측 단부와 z축을 따라 동일선상에 위치할 수 있다. 고정홈(34)에는 각각 제1 격벽(44), 제2 격벽(45), 제3 격벽(46) 그리고 제4 격벽(47)의 일측 단부가 삽입될 수 있다.The fixing grooves 34 are two pairs, each located on the same line along the z-axis with one end of the first partition wall 44 , the second partition wall 45 , the third partition wall 46 , and the fourth partition wall 47 . can One end of each of the first partition wall 44 , the second partition wall 45 , the third partition wall 46 , and the fourth partition wall 47 may be inserted into the fixing groove 34 .

도 3의 확대원을 참고하면, 스토퍼(35)는 고정홈(34)의 상단부에 위치할 수 있다. 스토퍼(35)는 상부가 y축 방향을 따라 양측으로 연장되고 하부가 z축 방향을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다. 스토퍼(35)는 T자형 형상을 가질 수 있다.Referring to the enlarged circle of FIG. 3 , the stopper 35 may be located at the upper end of the fixing groove 34 . The stopper 35 may have a shape in which an upper portion extends to both sides along the y-axis direction and a lower portion extends along the z-axis direction. The stopper 35 may have a T-shape.

스토퍼(35)의 상부는 고정부(30)의 상단부와 맞닿으며 위치할 수 있다. 스토퍼(35)의 하부는 z축 방향으로 고정홈(34)에 삽입될 수 있다. 스토퍼(35)는 고정홈(34)에 격벽(44, 45, 46, 47)이 삽입될 경우, 격벽(44, 45, 46, 47)의 상단부에서 격벽(44, 45, 46, 47)을 고정부(30)에 고정시킬 수 있다.The upper portion of the stopper 35 may be positioned in contact with the upper end of the fixing unit 30 . A lower portion of the stopper 35 may be inserted into the fixing groove 34 in the z-axis direction. When the partition walls 44, 45, 46, 47 are inserted into the fixing groove 34, the stopper 35 closes the partition walls 44, 45, 46, and 47 at the upper end of the partition walls 44, 45, 46, 47. It can be fixed to the fixing part (30).

고정홀(36)은 스토퍼(35)에 위치할 수 있다. 고정홀(36)은 스토퍼(35)를 z축 방향으로 관통할 수 있다. 고정홀(36)은 고정부(30)의 상단부에 위치하는 고정홀(미도시)과 대향하며 위치할 수 있다. 고정홀(36)에는 볼트, 리벳 또는 톡스 등의 고정구가 삽입되어 스토퍼(35)를 고정부(30)의 상단부에 고정시킬 수 있다.The fixing hole 36 may be located in the stopper 35 . The fixing hole 36 may penetrate the stopper 35 in the z-axis direction. The fixing hole 36 may be positioned to face the fixing hole (not shown) located at the upper end of the fixing part 30 . A fastener such as a bolt, rivet, or tox may be inserted into the fixing hole 36 to fix the stopper 35 to the upper end of the fixing unit 30 .

사용후 핵연료 저장장치(1)는 냉각수(20)의 유동이 클 경우에도, 격벽(44, 45, 46, 47)이 고정홈(34), 스토퍼(35), 고정홀(36)을 통해서 고정부(30)와 견고하게 고정되어 냉각수(20)의 유동을 안정적으로 저감할 수 있으므로, 슬로싱 저감의 신뢰성을 높일 수 있다.In the spent nuclear fuel storage device (1), even when the flow of the coolant (20) is large, the bulkheads (44, 45, 46, 47) are fixed through the fixing groove (34), the stopper (35), and the fixing hole (36). Since it is firmly fixed to the top 30 and can stably reduce the flow of the cooling water 20 , the reliability of reducing sloshing can be improved.

또한, 사용후 핵연료 저장장치(1)는 고정부(30)에 제1 격벽(44), 제2 격벽(45), 제3 격벽(46) 그리고 제4 격벽(47)을 일차적으로 고정 결합하고, 이 고정 구조를 이차적으로 저장조(10)에 고정 결합할 수 있다. 이에 저장조(10)와 저감모듈(40)은 이중 결합될 수 있으므로 고정의 안정성 및 견고성을 높일 수 있다.In addition, the spent nuclear fuel storage device 1 primarily fixes and couples the first bulkhead 44 , the second bulkhead 45 , the third bulkhead 46 and the fourth bulkhead 47 to the fixing part 30 , , this fixed structure may be secondarily fixedly coupled to the storage tank 10 . Therefore, since the storage tank 10 and the reduction module 40 can be double-coupled, the stability and rigidity of the fixing can be improved.

도 4를 참고하면, 냉각수(20)의 수위는 저장조(10)의 하단부에서부터 수면(21)까지의 길이일 수 있다. 저감모듈(40)의 z축 방향의 길이인 높이(d2)는 냉각수(20)의 수위의 20% 이상 40% 이하일 수 있다.Referring to FIG. 4 , the water level of the cooling water 20 may be the length from the lower end of the storage tank 10 to the water surface 21 . The height d2, which is the length of the reduction module 40 in the z-axis direction, may be 20% or more and 40% or less of the water level of the cooling water 20 .

이 경우, 저감모듈(40)은 냉각수(20)의 유동 최대 수위를 효율적으로 저감할 수 있다. 저감모듈(40)의 높이(d2)가 냉각수(20)의 수위의 20% 미만일 경우, 냉각수(20)의 유동 저감 효율이 낮아질 수 있으며, 수위의 40% 초과일 경우, 저감모듈(40)의 제조 비용이 높아질 수 있다.In this case, the reduction module 40 can effectively reduce the maximum flow level of the cooling water 20 . When the height d2 of the reduction module 40 is less than 20% of the water level of the cooling water 20, the flow reduction efficiency of the cooling water 20 may be lowered, and when it exceeds 40% of the water level, the reduction module 40 Manufacturing costs can be high.

제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)는 저감모듈(40)과 연결된 상태로 저장조(10)의 상부에 삽입될 수 있다. 제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)의 z축 방향의 길이인 높이(d4)는 냉각수(20)의 수위의 20% 이상 40% 이하일 수 있다.The first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 may be inserted into the upper portion of the storage tank 10 in a state connected to the reduction module 40 . The height d4 , which is the length of the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 in the z-axis direction, may be 20% or more and 40% or less of the water level of the coolant 20 .

제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)는 하측이 냉각수(20)의 내부에 위치하고 상측이 냉각수(20)의 수면(21)의 상부에 위치할 수 있다. 제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)의 상단부가 수면(21)의 상부에 위치할 경우, 수직부들(41, 42)의 상단부와 냉각수(20)의 수면의 이격거리(d1)는 수직부들(41, 42)의 높이(d4)의 5% 이하일 수 있다. 제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)의 상단부와 냉각수(20)의 수면의 이격거리(d1)가 수직부들(41, 42)의 높이(d4)의 5% 초과일 경우, 냉각수(20)의 슬로싱 저감 효율이 낮아질 수 있다.The lower side of the first vertical part 41 and the second vertical part 42 may be located inside the cooling water 20 and the upper side may be located above the water surface 21 of the cooling water 20 . When the upper ends of the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 are located above the water surface 21 , the separation distance d1 between the upper ends of the vertical portions 41 and 42 and the water surface of the cooling water 20 . ) may be 5% or less of the height d4 of the vertical portions 41 and 42 . When the separation distance d1 between the upper end of the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 and the water surface of the cooling water 20 is greater than 5% of the height d4 of the vertical portions 41 and 42, The sloshing reduction efficiency of the cooling water 20 may be reduced.

도 5를 참고하면, 제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)의 상단부는 냉각수(20)의 수면(21)의 하부에 위치할 수 있다. 즉, 제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)는 냉각수(20)에 잠긴 상태로 위치할 수 있다.Referring to FIG. 5 , upper ends of the first vertical part 41 and the second vertical part 42 may be located below the water surface 21 of the coolant 20 . That is, the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 may be located in a state submerged in the coolant 20 .

제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)가 수면(21)의 하부에 위치할 경우, 수직부들(41, 42)의 하단부와 냉각수(20)의 수면의 이격거리(d3)는 냉각수(20)의 수위의 20% 이상 40% 이하일 수 있다. 제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)의 하단부와 냉각수(20)의 수면의 이격거리(d3)는 냉각수(20)의 수위의 20% 이상 40% 이하의 범위를 벗어날 경우, 냉각수(20)의 슬로싱 저감 효율이 낮아질 수 있다.When the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 are located below the water surface 21 , the separation distance d3 between the lower ends of the vertical portions 41 and 42 and the water surface of the coolant 20 is It may be 20% or more and 40% or less of the water level of the cooling water 20 . When the distance d3 between the lower ends of the first and second vertical portions 41 and 42 and the water surface of the cooling water 20 is out of the range of 20% or more and 40% or less of the water level of the cooling water 20, The sloshing reduction efficiency of the cooling water 20 may be reduced.

제1 수직부(41) 및 제2 수직부(42)의 상단부와 냉각수(20)의 수면의 이격거리(d1)가 수직부(41, 42)의 높이(d4)의 5% 이하이거나, 수직부(41, 42)의 하단부와 냉각수(20)의 수면의 이격거리(d3)가 냉각수(20) 수위의 20% 이상 40% 이하일 경우, 수직부(41, 42)는 냉각수(20)의 유체 속도가 가장 큰 자유수면 근처에 위치할 수 있다. 이에, 저감모듈(40)은 유체속도 포텐셜에서 냉각수(20)의 유동 속도가 가장 큰 수면(21) 근처의 냉각수(20)의 유동을 억제시킬 수 있으므로 슬로싱 저감 효율을 높일 수 있다.The separation distance d1 between the upper end of the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 and the water surface of the cooling water 20 is 5% or less of the height d4 of the vertical portions 41 and 42, or vertical When the separation distance d3 between the lower ends of the parts 41 and 42 and the water surface of the coolant 20 is 20% or more and 40% or less of the coolant level 20 , the vertical parts 41 and 42 are the coolant 20 . It can be located near the free surface with the greatest velocity. Accordingly, the reduction module 40 can suppress the flow of the coolant 20 near the water surface 21 , which has the largest flow speed of the coolant 20 at the fluid speed potential, thereby increasing the sloshing reduction efficiency.

도 6 은 제3 수직부(43)를 제외하고는 도 3의 저감모듈(40)과 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.6 is similar to the reduction module 40 of FIG. 3 except for the third vertical part 43, so the same reference numerals are used for the same parts, and a detailed description thereof will be omitted.

도 6을 참고하면, 저감모듈(40)은 제3 수직부(43)를 포함할 수 있다. 제3 수직부(43)는 제1 수직부(41)와 제2 수직부(42)의 사이에 위치할 수 있다. 제3 수직부(43)는 제1 수직부(41)와 제2 수직부(42)를 연결할 수 있다. 제3 수직부(43)는 제1 수직부(41), 제2 수직부(42)와 각각 볼트, 리벳 또는 톡스 등의 고정구가 삽입되어 탈착 연결될 수 있다. 제3 수직부(43)는 제1 수직부(41)와 제2 수직부(42)의 단부와 연결되는 마름모 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 6 , the reduction module 40 may include a third vertical part 43 . The third vertical portion 43 may be positioned between the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 . The third vertical part 43 may connect the first vertical part 41 and the second vertical part 42 . The third vertical portion 43 may be detachably connected to the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 by inserting a fastener such as a bolt, rivet, or tox, respectively. The third vertical portion 43 may have a rhombus shape connected to ends of the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 .

제3 수직부(43)는 제5 격벽(431), 제6 격벽(432), 제7 격벽(433) 그리고 제8 격벽(434)을 포함할 수 있다. 제5 격벽(431)은 제1 격벽(44)과 제3 격벽(46)의 사이에 위치할 수 있다. 제5 격벽(431)은 제1 격벽(44)이 뻗은 x축과 제3 격벽(46)이 뻗은 y축 사이에서 대각선으로 뻗으며 위치할 수 있다. 제5 격벽(431)은 제1 격벽(44)과 제3 격벽(46)을 연결할 수 있다.The third vertical portion 43 may include a fifth partition wall 431 , a sixth partition wall 432 , a seventh partition wall 433 , and an eighth partition wall 434 . The fifth partition wall 431 may be positioned between the first partition wall 44 and the third partition wall 46 . The fifth barrier rib 431 may be positioned to extend diagonally between the x-axis extended by the first barrier rib 44 and the y-axis extended by the third barrier rib 46 . The fifth partition wall 431 may connect the first partition wall 44 and the third partition wall 46 .

제6 격벽(432)은 제3 격벽(46)과 제2 격벽(45)의 사이에 위치할 수 있다. 제6 격벽(432)은 제3 격벽(46)이 뻗은 y축과 제2 격벽(45)이 뻗은 x축 사이에서 대각선으로 뻗으며 위치할 수 있다. 제6 격벽(432)은 제3 격벽(46)과 제2 격벽(45)을 연결할 수 있다.The sixth partition wall 432 may be positioned between the third partition wall 46 and the second partition wall 45 . The sixth barrier rib 432 may extend diagonally between the y-axis extended by the third barrier rib 46 and the x-axis extended by the second barrier rib 45 . The sixth partition wall 432 may connect the third partition wall 46 and the second partition wall 45 .

제7 격벽(433)은 제2 격벽(45)과 제4 격벽(47)의 사이에 위치할 수 있다. 제7 격벽(433)은 제2 격벽(45)이 뻗은 x축과 제4 격벽(47)이 뻗은 y축 사이에서 대각선으로 뻗으며 위치할 수 있다. 제7 격벽(433)은 제2 격벽(45)과 제4 격벽(47)을 연결할 수 있다.The seventh partition wall 433 may be positioned between the second partition wall 45 and the fourth partition wall 47 . The seventh barrier rib 433 may be positioned to extend diagonally between the x-axis extended by the second barrier rib 45 and the y-axis extended by the fourth barrier rib 47 . The seventh partition wall 433 may connect the second partition wall 45 and the fourth partition wall 47 .

제8 격벽(434)은 제4 격벽(47)과 제1 격벽(44)의 사이에 위치할 수 있다. 제8 격벽(434)은 제4 격벽(47)이 뻗은 y축과 제1 격벽(44)이 뻗은 x축 사이에서 대각선으로 뻗으며 위치할 수 있다. 제8 격벽(434)은 제4 격벽(47)과 제1 격벽(44)을 연결할 수 있다.The eighth barrier rib 434 may be positioned between the fourth barrier rib 47 and the first barrier rib 44 . The eighth barrier rib 434 may be positioned to extend diagonally between the y-axis extended by the fourth barrier rib 47 and the x-axis extended by the first barrier rib 44 . The eighth barrier rib 434 may connect the fourth barrier rib 47 and the first barrier rib 44 .

저감모듈(40)은 냉각수(20)의 상부에서 x축 방향의 제1 수직부(41), y축 방향의 제2 수직부(42) 그리고 제1 수직부(41)와 제2 수직부(42) 사이에서 대각선으로 위치하는 제3 수직부(43)를 포함할 수 있으므로 x축 방향, y축 방향, x축 과 y축 사이의 대각선 방향에 대한 냉각수(20)의 유동을 저감시킬 수 있다. 이에, 사용후 핵연료 저장장치(1)는 저감모듈(40)을 통해 냉각수(20)의 슬로싱 현상을 방지할 수 있으며 냉각수(20)의 유실을 최소화할 수 있다.The reduction module 40 includes a first vertical part 41 in the x-axis direction, a second vertical part 42 in the y-axis direction, and a first vertical part 41 and a second vertical part ( 42) may include a third vertical portion 43 positioned diagonally between the x-axis direction, the y-axis direction, and the flow of the coolant 20 in the diagonal direction between the x-axis and the y-axis can be reduced. . Accordingly, the spent nuclear fuel storage device 1 can prevent the sloshing phenomenon of the coolant 20 through the reduction module 40 and minimize the loss of the coolant 20 .

이하에서는 냉각수 유동 해석 실시예를 사용하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail using the cooling water flow analysis example. These examples are merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

냉각수 유동 해석Coolant flow analysis

실시예 1Example 1

저장조에 저감모듈을 포함하는 사용후 핵연료 저장장치를 제조한다. 저장조는 폭이 1.3m 높이가 2.115m인 사각형 형상의 수조이다. 냉각수의 높이는 1.525m이고 냉각수의 높이와 사각수조 폭의 비(h/W)가 1.173 이다. 해석 가진조건은 냉각수(20)의1차 슬로싱 모드의 정현파가진을 입력으로 하였으며, 해석방법은 실험을 통해 타당성과 유효성을 확인하였다.A spent nuclear fuel storage device including an abatement module in a storage tank is manufactured. The storage tank is a rectangular tank with a width of 1.3 m and a height of 2.115 m. The height of the cooling water is 1.525 m, and the ratio (h/W) of the height of the cooling water to the width of the square water tank is 1.173. The analysis excitation condition was the sinusoidal excitation of the first sloshing mode of the cooling water 20 as an input, and the validity and validity of the analysis method were verified through experiments.

도 7은 저감모듈(40)의 수직부(42) 높이 변화에 따른 최대 슬로싱 높이를 비교하기 위한 사용후 핵연료 저장장치의 냉각수(20) 유동 상태의 해석 결과이다. 도 7을 참고하면, 수직부(42)의 높이가 (a)부터 (j)까지 순서대로 50mm, 100mm, 150mm, 200mm, 250mm, 300mm, 350mm, 400mm, 450mm, 500mm이다.7 is an analysis result of the flow state of the coolant 20 of the spent nuclear fuel storage device for comparing the maximum sloshing height according to the change in the height of the vertical portion 42 of the reduction module 40. As shown in FIG. Referring to FIG. 7 , the height of the vertical portion 42 is 50 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm, 250 mm, 300 mm, 350 mm, 400 mm, 450 mm, and 500 mm in order from (a) to (j).

실시예 1의 해석 결과Analysis result of Example 1

도 7을 참고하면, 수직부(42)의 높이가 50mm인 도 7의 (a)의 경우, 냉각수(20)의 자유수면의 최대 높이가 215mm로 가장 큰 것을 알 수 있다. 수직부(42)의 높이가 각각 100mm. 150mm, 20mm, 250mm, 300mm인 도 7의 (b)부터 (f)까지의 경우, 냉각수(20)의 자유수면의 최대 높이가 각각 90mm, 60.5mm, 39mm, 28mm, 16mm로 감소하는 것을 알 수 있다. 수직부(42)의 높이가 각각 350mm, 400mm, 450mm, 500mm 인 도 7의 (g)부터 (j)까지의 경우, 냉각수(20)의 자유수면의 최대 높이가 13mm로 수렴하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7 , in the case of (a) of FIG. 7 where the height of the vertical part 42 is 50 mm, it can be seen that the maximum height of the free water surface of the cooling water 20 is 215 mm. Each of the vertical portions 42 has a height of 100 mm. In the case of 150mm, 20mm, 250mm, and 300mm of FIG. 7 (b) to (f), it can be seen that the maximum height of the free water surface of the cooling water 20 decreases to 90mm, 60.5mm, 39mm, 28mm, and 16mm, respectively. there is. In the case of (g) to (j) of FIG. 7 where the height of the vertical part 42 is 350mm, 400mm, 450mm, and 500mm, respectively, it can be seen that the maximum height of the free water surface of the cooling water 20 converges to 13mm. .

수직부(42)의 높이가 증가함에 따라 자유수면의 최대 높이가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 수직부(42)의 높이가 300mm이상인 경우 최대 자유수면 높이는 수직부(42)가 없는 최대 자유수면 높이의 5% 이하인 것을 알 수 있다.As the height of the vertical portion 42 increases, it can be seen that the maximum height of the free water surface decreases. When the height of the vertical portion 42 is 300 mm or more, it can be seen that the maximum free water level is 5% or less of the maximum free water level without the vertical portion 42 .

실시예 2Example 2

저장조에 저감모듈을 포함하는 사용후 핵연료 저장장치를 제조한다. 저장조는 폭이 1.3m 높이가 2.115m인 사각형 형상의 수조이다. 냉각수의 높이는 1.525m이고 냉각수의 높이와 사각수조 폭의 비(h/W)가 1.173 이다. 해석 가진조건은 냉각수(20)의 1차 슬로싱 모드의 정현파가진을 입력으로 하였으며, 해석방법은 실험을 통해 타당성과 유효성을 확인하였다.A spent nuclear fuel storage device including an abatement module in a storage tank is manufactured. The storage tank is a rectangular tank with a width of 1.3 m and a height of 2.115 m. The height of the cooling water is 1.525 m, and the ratio (h/W) of the height of the cooling water to the width of the square water tank is 1.173. The analysis excitation condition was the sine wave excitation of the first sloshing mode of the cooling water 20 as an input, and the validity and validity of the analysis method were verified through experiments.

도 8은 저감모듈(40)의 수직부(42) 설치 위치 변화에 따른 최대 슬로싱 높이를 비교하기 위해 냉각수(20) 수면과 수직부(42) 상단의 이격거리를 (a)부터 (j)까지 각각 달리 설정하여 수행한 해석결과이다.8 shows the separation distance between the water surface of the cooling water 20 and the top of the vertical part 42 in order to compare the maximum sloshing height according to the change in the installation position of the vertical part 42 of the reduction module 40 (a) to (j) These are the analysis results performed with different settings up to

실시예 2의 해석 결과Analysis result of Example 2

도 8을 참고하면, 수직부(42)와 가진 전 냉각수(20) 수면의 이격거리에 따라 자유수면의 슬로싱 높이가 변화하는 것을 알 수 있다. 냉각수(20) 수면과 수직부(42) 상단의 이격 거리가 좁아질수록 슬로싱에 의한 자유수면의 최대 높이가 저감되는 것을 알 수 있다. 수직부(42)와 가진 전 냉각수(20) 수면의 이격거리가 (a)부터 (j)까지 점점 작아짐에 따라 자유수면의 최대 높이가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 수직부(42)와 가진 전 냉각수(20) 수면의 이격거리가 작아질수록 수직부(42)가 냉각수(20)의 거동을 방해하므로 슬로싱이 저감되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 8 , it can be seen that the sloshing height of the free water surface changes according to the separation distance between the vertical part 42 and the water surface of the cooling water 20 before it. It can be seen that the maximum height of the free water surface due to sloshing decreases as the separation distance between the water surface of the cooling water 20 and the upper end of the vertical portion 42 decreases. It can be seen that the maximum height of the free water surface decreases as the separation distance between the vertical portion 42 and the water surface of the entire cooling water 20 decreases from (a) to (j). It can be seen that as the separation distance between the vertical portion 42 and the entire surface of the cooling water 20 decreases, the vertical portion 42 interferes with the behavior of the cooling water 20 and thus sloshing is reduced.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

1: 사용후 핵연료 저장장치 10: 저장조
20. 냉각수 21. 수면
30. 고정부 31. 안착부
32. 연결홀 33. 연결구
34. 고정홈 35. 스토퍼
36. 고정홀 37. 삽입체
38. 삽입홀 40. 저감모듈
41. 제1 수직부 42. 제2 수직부
43. 제3 수직부 44. 제1 격벽
45. 제2 격벽 46. 제3 격벽
47. 제4 격벽 431. 제5 격벽
432. 제6 격벽 433. 제7 격벽
434. 제8 격벽 50. 사용후 핵연료
1: spent nuclear fuel storage device 10: storage tank
20. Coolant 21. Sleep
30. Fixing part 31. Seating part
32. Connection hole 33. Connection hole
34. Fixing groove 35. Stopper
36. Fixing hole 37. Insert
38. Insertion hole 40. Reduction module
41. First vertical portion 42. Second vertical portion
43. Third vertical part 44. First bulkhead
45. Second bulkhead 46. Third bulkhead
47. Fourth bulkhead 431. Fifth bulkhead
432. 6th bulkhead 433. 7th bulkhead
434. 8th bulkhead 50. Spent nuclear fuel

Claims (8)

사용후 핵연료와 상기 사용후 핵연료의 온도를 제어하는 냉각수가 수용되는 저장조,
상기 저장조의 상부에 위치하고, 서로 대응되는 내측면에 오목한 형상의 고정홈이 구비되며, 외면을 따라 돌출된 단턱 형상을 갖고 상기 저장조의 상단부에 위치하는 안착부가 구비되는 고정부, 그리고
상기 고정부와 연결되고 상기 냉각수의 유동을 저감시키는 저감모듈
을 포함하고,
상기 저감모듈은,
제1 방향으로 위치하는 제1 수직부,
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 위치하고 상기 제1 수직부와 연결되는 제2 수직부
를 포함하며,
상기 제1 수직부와 상기 제2 수직부는 각각의 일측 단부가 상기 고정홈에 삽입되고 상기 고정홈의 상단부에 위치되는 스토퍼를 통해 상기 제1 수직부와 상기 제2 수직부의 상부 이동이 제한되어 1차 고정 결합되고, 상기 고정부는 상기 안착부를 통해 상기 저장조에 2차 고정 결합되는 이중 고정 결합구조로 상기 냉각수의 내부에서 상기 제1 방향과 상기 제2 방향에 대한 상기 냉각수의 유동을 안정적으로 저감시키는 사용후 핵연료 저장장치.
a storage tank in which the spent nuclear fuel and cooling water controlling the temperature of the spent nuclear fuel are accommodated;
A fixing part located in the upper part of the storage tank, provided with a fixing groove of a concave shape on the inner surface corresponding to each other, having a stepped shape protruding along the outer surface and provided with a seating part located at the upper end of the storage tank, and
A reduction module connected to the fixing part and reducing the flow of the coolant
including,
The reduction module,
a first vertical portion positioned in a first direction;
a second vertical portion positioned in a second direction intersecting the first direction and connected to the first vertical portion
includes,
The first vertical portion and the second vertical portion are respectively one end inserted into the fixing groove and the upper movement of the first vertical portion and the second vertical portion is restricted through a stopper located at the upper end of the fixing groove 1 It is a double fixed coupling structure that is fixedly coupled to a car, and the fixing part is secondarily fixedly coupled to the storage tank through the seating part, and stably reduces the flow of the coolant in the first direction and the second direction in the coolant Spent nuclear fuel storage.
제1항에서,
상기 제1 수직부 및 제2 수직부의 상기 제1 방향 및 제2 방향과 직교하는 제3 방향의 길이는, 상기 냉각수의 수위의 20% 이상 40% 이하인 사용후 핵연료 저장장치.
In claim 1,
A length of the first vertical portion and the second vertical portion in a third direction perpendicular to the first and second directions is 20% or more and 40% or less of a water level of the coolant.
제2항에서,
상기 제1 수직부 및 상기 제2 수직부의 상단부가 상기 냉각수의 수면의 상부에 위치할 경우, 상기 제1 수직부 및 상기 제2 수직부와 상기 냉각수의 수면의 이격거리는, 상기 제1 수직부 및 상기 제2 수직부의 제3 방향의 길이의 5% 이하인 사용후 핵연료 저장장치.
In claim 2,
When the upper ends of the first vertical portion and the second vertical portion are located above the water surface of the cooling water, the separation distance between the first vertical portion and the second vertical portion and the water surface of the cooling water is the first vertical portion and A spent nuclear fuel storage device that is 5% or less of a length of the second vertical portion in a third direction.
제3항에서,
상기 제1 수직부 및 상기 제2 수직부의 상단부가 상기 냉각수의 수면의 하부에 위치할 경우, 상기 제1 수직부 및 상기 제2 수직부의 하단부와 상기 냉각수의 수면의 이격거리는, 상기 냉각수의 수위의 20% 이상 40% 이하인 사용후 핵연료 저장장치.
In claim 3,
When the upper ends of the first vertical part and the second vertical part are located below the water surface of the coolant, the separation distance between the lower ends of the first vertical part and the second vertical part and the water surface of the coolant is equal to the water level of the coolant. Spent fuel storage of 20% or more and 40% or less.
제1항에서,
상기 제1 수직부는, 상기 고정부의 일측과 연결되는 제1 격벽, 일측은 상기 제1 격벽과 연결되고 타측은 상기 고정부의 타측과 연결되는 제2 격벽을 포함하는 사용후 핵연료 저장장치.
In claim 1,
The first vertical part includes a first bulkhead connected to one side of the fixing part, and a second bulkhead having one side connected to the first bulkhead and the other side connected to the other side of the fixing part.
제5항에서,
상기 제2 수직부는, 상기 고정부의 일측과 연결되는 제3 격벽, 일측은 상기 제3 격벽과 연결되고 타측은 상기 고정부의 타측과 연결되는 제4 격벽을 포함하는 사용후 핵연료 저장장치.
In claim 5,
The second vertical part includes a third bulkhead connected to one side of the fixing part, and a fourth bulkhead having one side connected to the third bulkhead and the other side connected to the other side of the fixing part.
제6항에서,
상기 제1 수직부와 상기 제2 수직부의 사이에 위치하고 상기 제1 수직부와 상기 제2 수직부를 연결하는 제3 수직부를 더 포함하는 사용후 핵연료 저장장치.
In claim 6,
and a third vertical portion positioned between the first vertical portion and the second vertical portion and connecting the first vertical portion and the second vertical portion.
제7항에서,
상기 제3 수직부는, 상기 제1 격벽과 상기 제3 격벽을 상호 연결하는 제5 격벽, 상기 제3 격벽과 상기 제2 격벽을 상호 연결하는 제6 격벽, 상기 제2 격벽과 상기 제4 격벽을 연결하는 제7 격벽, 그리고 상기 제4 격벽과 상기 제1 격벽을 상호 연결하는 제8 격벽을 포함하는 사용후 핵연료 저장장치.
In claim 7,
The third vertical portion includes a fifth barrier rib interconnecting the first barrier rib and the third barrier rib, a sixth barrier rib interconnecting the third barrier rib and the second barrier rib, and the second barrier rib and the fourth barrier rib A spent nuclear fuel storage device comprising: a seventh bulkhead connecting the second bulkhead; and an eighth bulkhead interconnecting the fourth and first bulkheads.
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