• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.629-641
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• 2019

고온, 고압의 연소가스에 의해 유입되는 많은 열을 효과적으로 차단하여 고체 로켓 노즐의 공력형상을 최대한 유지하면서 구조물의 온도 상승을 일정수준 이하로 제한하기 위해 연소가스와 접하는 위치에 내삭마성이 우수한 C/C 복합재 등의 내열재를, 그 배면에는 열확산계수가 낮은 단열재를 적용한다. 내산화성이 우수한 SiC/SiC 복합재는 가스터빈 엔진에 적용되고 있으며, 경량화와 내열성 향상으로 인해 엔진 성능 증가에 기여하고 있다. 극초음속으로 비행하는 스크램제트는 흡입 공기 온도가 매우 높아서 흡열 연료를 냉각제로 사용하는 C/SiC 구조물 개발 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 고체 로켓 노즐, 가스터빈 엔진 및 램제트/스크램제트 추진기관에 사용되는 다양한 내열 복합재의 특성, 적용사례 및 개발 동향을 고찰하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.367-369
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• 2009

플렉서블 태양전지용 연성기판재에는 플라스틱재와 금속재가 있다. 기존의 연성기판인 플라스틱의 경우 열과, 내구성, 화학약품에 약하다는 단점이 있으며, 금속기판은 높은 생산원가, 박판화의 어려움 등의 문제를 안고 있다. 일반적으로 기판재와 cell을 구성하는 반도체 층의 열팽창 거동 차이에 의한 열 변형이 태양전지의 공정안정성에 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, cell을 구성하는 반도체 층과 열팽창 거동이 유사한 금속기판재의 적용이 필요하다. Si 박막 태양전지의 경우 Si 열팽창 거동과 비슷한 특성을 갖는 기판재의 개발이 필요하다. 전주법을 적용하여 조성이 다른 Ni계 합금의 열팽창 거동을 TMA 장비를 사용하여 측정하였다. 그리고 전산해석 Tool을 활용하여 가상의 Si 박막 태양전지 제조공정을 설정하고 고온 공정온도에서 상온으로 냉각시 발생되는 층간 열변형 연구를 수행하였고 열팽창 거동이 다른 합금 상에 Si층을 증착하여 열 충격에 의한 결함 발생여부를 관찰하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2080-2093
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• 2008

대표적으로 높은 운동에너지를 가지는 고속철도와 항공기의 제동장치에 적용되는 금속계 소결마찰재와 내열강 간의 트라이볼로지 특성 연구를 목적으로 각각 2종류의 고속철도용 금속계 마찰재와 항공기용 금속계 마찰재를 Lab-Scale Dynamometer를 이용하여 시험하였다. 그 결과 철도용 금속계 마찰재가 항공기용 마찰재에 비해 높은 마찰계수 및 마찰계수 안정성을 나타내었고, 마모량도 철도용 금속계 마찰재는 항공기용 마찰재에 비해 약 50%수준에 불과하여 본 시험조건에서는 철도용 소결마찰재가 뛰어난 것으로 나타났다. 또한, 동계 마찰재가 철계 마찰재보다 제동시 급격하게 온도가 상승하며, 냉각도 동계 마찰재가 빨리 되지만, 동계 마찰재라도 마찰재의 기지의 량에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 마찰재에 따라 마찰면에 형성되는 산화피막의 안정성은 달라지는 것으로 나타났으며, 산화피막은 $Fe_2O_3$와 $Fe_3O_4$계통이며, 마찰재에 따라서 마모메카니즘이 달라지는 것으로 판단된다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.13-19
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• 2008

In order to predict a remaining life of a plant, it is necessary to select the components that are critical to the plant life. The remaining life of those components shall be evaluated by considering the aging effect of materials used as well as numerous factors. However, when evaluating reliability of nuclear structural components, some problems are quite formidable because of lack of information such as operating history, material property change and uncertainty in damage models. Accordingly, if structural integrity and safety are evaluated by the deterministic fracture mechanics approach, it is expected that the results obtained are too conservative to perform a rational evaluation of plant life. The probabilistic fracture mechanics approaches are regarded as appropriate methods to rationally evaluate the plant life since they can consider various uncertainties such as sizes and shapes of cracks and degradation of material strength due to the aging effects. The objective of this study is to evaluate the structural integrity for a reactor pressure vessel under the small break loss of coolant accident by applying the deterministic and probabilistic fracture mechanics. The deterministic fracture mechanics analysis was performed using the three dimensional finite element model. The probabilistic integrity analysis was based on the Monte Carlo simulation. The selected random variables are the neutron fluence on the vessel inside surface, the content of copper, nickel, and phosphorus in the reactor pressure vessel material, and initial RTNDT.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권3호
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• pp.200-208
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• 1986

원자로 냉각 계통의 배관 파열에 근거한 냉각재 상실 사고를 방출계수 0.4에 대하여 분석하였다. 분석은 원자로 냉각계통의 배관 파열에 의하여 발생된 감압부터 노심 복구까지의 전 과도 상태를 포함한다. 계통 열수력과 핵연료 성능 평가를 위하여 BLOWDOWN 단계에서는 RELAP4/MOD6-EM 코드와 RELAP4/MOD6-HOT CHANNEL 코드를 사용하였으며 REFLOOD 단계에서는 RELAP4/ MOD6-FLOOD 코드와 TOODEE2 코드를 각각 사용하였다. LOWER PLENUM 충전을 고려하기 위하여 DOWNCOMER에서 증기-물역방향 유동과 과열벽효과를 근사하여 간단한 해석적 모델이 개발되었다. EOB 발생시의 정보를 근거로 하여 재충전지속 시간과 초기 복구 온도가 계산되었으며 RELAP4/MOD6에 의한 분석결과와 비교하여 상당한 일치를 보였다. 또한, 조기 EOB 발생에 영향을 미치는 계통변수의 연구가 수행되어졌다. DOWNCOMER와 UPPER HEAD사이의 마찰손실이 조기 EOB 발생에 지대한 영향을 미쳤으며 적당한 마찰손실계수의 선택을 통하여 조기 EOB 발생을 방지할 수 있었다. 노심 nodalization이 여섯 개인 경우와 세 개인 경우의 분석 결과가 계통열수력학적 면에서 유사한 결과를 나타내지만, 좋은 결과를 얻기 위하여 전자의 경우가 요구된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권2호
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• pp.203-215
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• 1995

소형냉각재 상실사고시 원자로냉각재펌프( RCP )의 지속적인 운전은 원자로냉각재의 불필요한 누출을 초래하여 심각한 노심노출 및 이에따른 핵연료 손상을 야기시킬 수 있다. TMI 사고 후 미국 NRC의 요구에 따라 CE형 발전소 사용자 단체에서는 “T2/L2”라는 RCP 트립전략을 개발하여 CE형 발전소에 적용 가능토록 일반비상운전지침서에 반영하였다. 상기 T2/L2 RCP 트립전략은 사고후 원자로 냉각재 계통의 압력이 감소하여 RCP 트립설정치에 도달하면 처음 두대의 RCP를 우선 정지시키고, 사고가 LOCA임이 확인되면 나머지 두대의 RCP를 정지시키는 방식을 채택하고 있다. 본 논문에서는 영광3, 4호기의 RCP 트립설정치를 분석, 선정하고 T2/L2 전략의 안전운전양상을 입증하였다 분석결과, 최악의 파단크기로 밝혀진 0.15 ft$^2$의 고온관 파단 LOCA 영광3, 4호기 RCP 트립설정치는 가압기 압력 1775 psia로 나타났으며, 운전원이 마지막 두대의 RCP를 트립시키지 못하였을 경우 혹은 최악의 시점에서 정지시켰을 경우에도 영광3, 4호기의 노심냉각능력은 확보될 수 있음이 확인되었다. 또한 영광3, 4호기의 RCP 트립전략은 미국 NRC가 요구하는 최대 핵연료피복재온도 관점에서의 10 CFR 50.46 요구조건과 운전원 조치시간 관점에서의 ANSI 58.8 요구조건도 충분히 만족함이 판명되었다 따라서, 1775 psia의 RCP 트립설정치를 사용한 영광3, 4호기의 T2/L2 RCP 트립전략은 사고시 운전원에게 향상된 운전지침을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.101-111
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• 2004

액체금속로 노심 열유체 설계의 기본 목표는 노심을 구성하는 집합체에서 발생하는 열량을 효과적으로 추출하기 위해 각각의 집합체 냉각재 유량을 적절히 분배하고, 이에 따른 온도분포가 적절하게 유지되도록 하는 것이다. 노심 열유체 설계 및 특성 분석은 전체노심에 대한 각 집합체의 유량영역을 구분하고, 집합체별 온도분포를 계산하여, 최종적으로 집합체에 대한 상세 부수로 해석을 하는 과정으로 진행된다. 본 논문에서는 이러한 액체금속로의 노심 열유체 설계 방법론을 기술하고, 이를 바탕으로 KALIMER의 증식특성 노심과 breakeven 노심에 대한 열유체 설계와 특성분석을 수행하였다. KALIMER는 원자력 중장기 과제로 개념설계가 진행 중인 전기출력 150MWe, 열출력 392MWth의 금속핵연료를 사용하는 액체 금속로이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.145-150
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• 1996

약 30$0^{\circ}C$, 160 kg/$cm^2$의 원자로냉각재계통에서 사용이 가능한 $^{60}$Co 제거용 고온흡착제를 얻기 위하여, ZrO$_2$를 zirconyl nitrate를 출발물질로 하여 졸-겔법으로, aluminum isopropoxide를 출발 물질로 하여 A1$_2$O$_3$를, aluminum isopropoxide와 titanium tetraisopropoxide를 출발물질로하여 TiO$_2$-A1$_2$O$_3$를, aluminum isopropoxide와 zirconium propoxide를 출발물질로 하여 ZrO$_2$-A1$_2$O$_3$를 금속알콕사이드 가수분해법으로 제조하였다. 제조한 흡착제는 600~140$0^{\circ}C$의 온도로 하소 하였으며, 결정전이, 열적특성, 비표면적 등의 물성변화를 알아보기 위하여 X선회절, 적외선분광분석, 열분석, 전자현미경 관찰, BET 비표면적 등을 측정하였다. 또한, 고온수에서 이들 흡착제의 Co$^{2＋}$ 흡착특성을 autoclave를 이용한 회분식 흡착실험으로 알아보았다. 이들 흡착제 제조시 하소온도에 따른 Co$^{2＋}$ 흡착량, $Al_2$O$_3$ 흡착제 제조시 pH 변화에 따른 Co$^{2＋}$ 흡착량과 TiO$_2$-A1$_2$O$_3$ 흡착제 제조시 TiO$_2$ 함량에 따른 Co$^{2＋}$ 흡착량과 25$0^{\circ}C$의 고온에서 ZrO$_2$와 $Al_2$O$_3$의 표면에 생성된 코발트 화합물을 XPS와 EPMA로 부터 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제6권5호
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• pp.532-539
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• 1996

동과 동을 저온에서 단시간내에 접합시키는 가능성을 검토하기 위해서 직류 자기 스퍼터링을 이용한 코팅한 주석 및 주석-잡 합금층을 중간층으로 사용하였다. 접합은 대기중 200-35$0^{\circ}C$의 온도에서 수행되었고 접합온도에 도달직후 바로 냉각하였다. 접합 계면에는 액상의 주석과 고상의 동간의 반응에 의해 n-상(Cu6Sn5) 및 $\varepsilon$-상(Cu3Sn)으로 구성된 금속간화함물 층이 형성되었다. 전단강도로 측정된 접합강도는 접합온도에 따라 비례적으로 증가하지만 30$0^{\circ}C$ 이상에서 감소하였다. 접합강도는 2.8-6.2MPa 범위로 나타났으며, 중간층합금 성분에 따른 접합계면에서의 금속간화합물의 생성거동과 관련지어 설명되었다. 실험결과 실용적인 접합법으로서 저온 단시간 접합의 가능성이 확인되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.343-345
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• 2018

전력 발전사들은 해안을 중심으로 운영되고 있는데, 이는 발전하는 과정에서 회전기기 터빈과 발전기 열을 냉각시키기 위해 해수를 사용한 후, 발생한 온배수는 해안으로 방출되고 있다. 양식장에는 수온 관리를 하는데 큰 비용이 발생하기 때문에 수열에너지를 공급하는데는 경제적으로 매우 중요하다. 따라서 효율적인 스마트 양식장을 운용하기 위해서는 발전소에서 폐수로 방출되는 온배수 에너지원을 재생에너지로 활용하여 이 열을 저장하고 양식수조에 공급하는 온배수 히트펌프의 수온 제어시스템과 양식수조의 최적화 설계를 위하여 새로운 형태의 육상수조 양식구조와 수질과 수온을 제어하는 IoT(Internet of Things)기반의 스마트 양식장이 필요하다.