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시간-공간적 중성자 동력학 해석을 위한 노달확산법의 검토

전문가 제언: ○ 유한차분방법(Finite difference method)이 다차원 원자로 문제를 분석하는데 많은 계산시간을 요구함으로, 1960년도 이후에 유한요소법 (finite element), 노달방법(nodal method)과 같은 여러 가지 코스메시(coarse-mesh)방법이 개발되어 사용되었다. 유한차분(Finite difference) 방법은 FEM에 비하여 코드화가 간단하고 사용이 편리한 장점이 있다. 컴퓨터의 계산속도와 기능이 향상함에 따라 유한차분방법이 다차원 해석에서 더 많이 활용될 것으로 기대한다.

○ 코스메시 방법에서 사용하는 평균 단면적 값이 계산의 정확성도에 매우 중요한 역할을 한다. 이 파라미터는 자세한 플럭스(flux)계산과 균질 화(homogenization process)를 통하여 계산이 되는데, 코스메시 계산에서 본래의 반응속도(reaction rate)를 재생할 수 있어야 한다.

○ FEM에서 weak formulation으로 부터 계산된 매트릭스는 유한차분방법에 비하여 조밀하고 많은 적분계산을 요구한다. 특히 단면적이 연소도(burnup)에 의존하거나 비선형인(non-linear한) 경우 매트릭스를 자주 계산하여야 하므로 운전과 데이터저장의 증가에 대하여 최적화할 필요가 있다.

○ FEM과 노달방법은 단면이 연속적인 경우 고차원 근사방법으로 사용할 수 있다. 핵 단면적이 이종인(heterogeneous) 경우 불연속이 발생하는 코너(corner)에서 해가 단일(singular) 하므로, 전체 오차수렴속도차수가 2, 1 를 초과하지 못하는 문제가 발생한다. 따라서 FEM과 노달방법은 고차원 근사보다 코스메시 방법으로 더 유용하다.

저자: Lawrence M. Grossman, Jean-Pierre Hennart
자료유형: 학술정보