2003년도 기술사 제71회
분야 : 에 너 지
자격종목 : 원자력발전



제 1 교 시


※ 다음 문제중 10문제를 선택하여 설명하십시오. (각10점)
1. Prompt Jump 2. Critical Flow
3. Leidenfrost Temperature 4. 분산합금 핵연료(Dispersed alloy fuel)
5. Critical Radius(Heat Transfer) 6. Ledinegg Instability
7. 핵연료의 팽윤 8. 평준화 가격(Levelized cost)
9. DBE(Design Basis Earthquake) 10. Spinning Reserve
11. DBTT(Ductile-Brittle Transition Temperature)
12. Doppler Effect 13. Richter Scale


제 2 교 시


※ 다음 문제중 4문제를 선택하여 설명하십시오. (각25점)
1. 고속로, 가압경수로, 고온가스로의 냉각재들을 예로 들로 그 각각의 장․단점을 비교하시오.
2. 발전소 폐로비용(Decommission cost)을 위해 매년 일정금액을 40년간 적립한다고 할 때 현가(Present worth)로 5000억원이 되려면 얼마씩을 적립해야 하는지를 계산해 보시오.
단, 이자율은 년 5%로 하시오.
3. 원형관 내부로 유체가 흐르고 있을 때 아래와 같은 조건에서 마찰압력 손실로 인하여 원형관이 유동방향으로 받는 힘의 크기를 구하시오.
【 원형관 내경=1cm, 원형관 길이=3m, 유체속도=1.5m/sec,
유체밀도=887kg/㎥, 유체 viscosity=0.149 x 10-3 kg/(m-sec)
Darcy마찰계수=0.184Re-0.2 , Re=Reynolds수 】
4. 원자로내에서 어떤 핵종(N)의 생산율이 R이고, 핵반응에 의한 소멸율이 D이며, 자연붕괴 반감기가 t1/2이라면 시간에 따른 핵종의 농도식을 유도하시오.
단, t=0에서 핵종의 초기농도는 N0라고 가정하시오.
5. 핵연료의 성형가공공정에서 농축된 UF6에서 UO2분말을 생산하는 대표적인 공정 3가지를 예로 들고 설명하시오.
6. Bernoulli's equation을 쓰고 각 항의 물리적 의미와 적용될 수 있는 범위를 설명하시오.
분야 : 에 너 지
자격종목 : 원자력발전




제 3 교 시


※ 다음 문제중 4문제를 선택하여 설명하십시오. (각25점)
1. CANDU(PHWR)와 PWR의 근본적인 차이 5가지를 쓰고 간단히 설명하시오.

2. 수조 비등 조건에서 나타나는 다음과 같은 비등곡선에서 각 영역별 열전달
특성을 설명하시오.









3. 핵연료의 주기비를 직접비와 간접비로 나누어 설명하고, 재순환 주기에서 직접비의 9가지 요소를 간략히 설명하시오.
4. 중성자의 확산방정식을 쓰고 각 항의 물리적 의미를 설명하시오. 또한 중성자의 자연붕괴 항과 유체(매질)의 이동에 따른 항이 포함되지 않은 이유를 설명하시오.
5. 이산화우라늄 핵연료가 발전소에서 연소되면서 일어나는 변화를 치수와 미세구조의 관점에서 간략하게 설명하시오.
6. 원자력발전소의 1차측 건전성을 감시하기 위해 IVMS(Integrated Vibration Monitoring System), LPMS(Loose Part Monitoring System)들이 있다. 각각의 기능을 설명하시오.

분야 : 에 너 지
자격종목 : 원자력발전



제 4 교 시


※ 다음 문제중 4문제를 선택하여 설명하십시오. (각25점)
1. 열중성자가 인간세포의 매질과 작용하는 대표적 반응식 2가지를 설명하시오.
2. 최근 미국의 동중부 지역에서 발생한 대규모 정전사태의 경위를 설명하고 국내의 유사정전 가능성에 대해 논하시오.
3. 원자로 출력이 정상상태(100%)에서 110%로 증가시 출력증가(핵연료 온도 증가)로 인한 반응도 변화를 aT(핵연료 온도계수), Kf(Conductivity of fuel), q'(linear heat generation rate) 등으로 간단히 표시해 보시오.
단, 연료내의 출력은 균일하다고 가정하시오.
4. 수력적 특성이 동일한 두 채널(A와 B)이 서로 개방되어 있는 경우 한 채널의 정상상태 에너지 보존식은 아래와 같이 표현될 수 있다.

여기서 , , 는 각각 A채널의 질량 유량, 엔탈피, 단위 길이당 열출력을 의미하며, w'은 두 채널 간의 난류혼합유량을 의미한다. 가열 길이가 1m인 A와 B채널의 일부분이 개방되어 있는 경우 (즉, 채널의 하류 방향으로 z=0.5m에서 z=0.7m사이가 서로 개방되어 있고, 나머지 부분은 서로 분리되어 있음) 아래와 같은 열수력적 조건에서 두 채널 간의 난류혼합유량의 크기를 구하시오.
(채널 열수력 조건)

채널 A
채널 B
채널유량(), kg/sec
2.
2.
단위길이당 채널 열출력(q), kW/m
200.
100.
채널입구 엔탈피(h), kJ/kg
500.
500.
채널출구 엔탈피(h), kJ/kg
590.
560.

5. 장마철에 빨래가 잘 마르지 않는 이류를 열역학 관점에서 설명하시오.
6. 핵융합과 핵분열을 결합에너지 관점에서 설명하시오