Kim, Kyu-Tae;Yoo, Jong-Sung;Kim, Ki-Hang;Kim, Young-Jin
Nuclear Engineering and Technology
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제26권1호
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pp.100-107
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1994
가압경수로용 핵연료붕 내압을 계산하는 데 있어 현재의 결정론적 방법에 의한 과다한 보수성을 줄이기 위하여 통계적 계산 방법론을 개발하였다. 개발된 통계적 방법론은 반응표면 분석 방법과 Monte Carlo 계산 방법을 이용하였다. 반응표면 분석 방법을 이용하여 핵연료 제조관련 변수와 성능관련 변수를 고려하여 회귀식을 유도하였으며, 이 식의 검증은 F-test, $R^2$ 및 $C^{p}$-test 방법을 사용하여 수행하였다. 회귀식으로 부터 예측된 봉내압은 결정론적 방법을 사용하여 계산된 값과 잘 일치하였다. Monte Carlo 계산으로 구한 핵연료봉 내압의 분포는 거의 정상분포로 나타났다. 본 연구에서 개발된 통계적 방법론으로 구한 95/95 봉내압과 현재 사용되고 있는 결정론적 방법론의 봉내압과 비교한 결과 결정론적 방법론의 과다한 보수성을 크게 줄일 수 있었다.다.
현재 상용되고 있는 강판 보강법이나 탄소섬유 시트 부착 보강법과는 달리, 고장력 인장봉을 이용한 외부 비부착 방식의 보강법은 설치가 간단하고 시공 시간이 짧은 등의 장점이 있다. 또한 외부 비부착 보강법은 콘크리트 표면처리가 필요 없고 에폭시 등의 접착제를 사용하지 않아 환경에 미치는 영향도 적다. 지난 연구에 이어 본 연구에서는 보강된 RC보에 관한 총 9개의 실대형 시험체를 변수별로 제작하여 여러 변수가 실제 구조물에 미치는 영향을 검토하였다. 시험체의 주요 변수는 보강재의 크기와 전단 보강근의 간격, 지지 조건이다. 본 논문에서는 보강된 RC 보의 구조적 거동을 무보강 시험체와 비교하여 기술하였다. 실험 결과 고장력 인장봉으로 보강된 RC보는 무보강 시험체와 비교하여 강도와 휨 성능에서 탁월한 효과를 나타내었으며 전단 보강근이 과소 배근된 시험체에서도 고장력 인장봉에 의한 전단 내력 효과를 보였다.
스플릿 홉킨슨 압력 봉(SHPB)실험은 암석 및 콘크리트와 같은 취성재료의 동적 물성과 변형특성을 파악하고 압축 응력-변형율 데이터를 획득하기 위하여 사용된다. SHPB 실험법은 원리상 대상시료가 파괴이전에 동적응력평형 상태와 일정 변형율 속도 조건하여 놓여져 있어야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위하여 충격봉과 입사봉의 충격에 의하여 발생되는 충격 입사파형을 제어할 필요가 있다. 최근에는 원형 디스크를 충격봉과 입사봉 사이에 두어 입사 충격파형을 제어하는 펄스쉐이핑 기법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 입사 충격파형을 정밀하게 제어할 목적으로 다양한 형태와 크기의 금속디스크를 대상으로 SHPB 실험을 수행하여 동적 변형 특성을 파악하였다. 펄스쉐이퍼의 두께와 직경이 작아짐에 따라 응력값과 파장은 증가하였다.
서로 다른 지지격자들이 인접한 6$\times$6 핵연료 봉다발부수로내에서 국부 수력특성인자들을 레이저 유속 측정 장치인 LDV(Laser Doppler Velocimeter)를 이용하여 측정하였다. 6$\times$6 봉다발은 서로 다른 지지격자를 가진 3$\times$6 봉다발이 서로 인접하여 이룬 형상이다. 본 연구에서는 다른 형상과 다른 수력저항을 갖는 지지격자간들의 열수력적 상호작용을 규명하는데 그 목적이 있다. LDV를 이용하여 축방향 및 횡방향 속도, 난류강도 등의 측정 인자들을 측정하였다. 또한 압력강하를 측정하여 지지격자의 손실계수와 봉다발의 마찰계수를 구하였다. 수력실험결과에 근거하여 지지격자에 기인된 열혼합현상에 관한 것을 연구하였다. DNB의 정성적인 기준이라고 할 수 있는 swirl인자를 정의하고 횡방향속도 실험인자로부터 구하였다.
중생대 능주분지 내 형성된 무등산응회암은 기존에 여러 암석으로 명명되었으나, 무등산응회암 내 용결구조, 피아메, 암편, 기질의 탈유리화 등을 고려할 때, 무등산응회암이라는 통일된 명칭을 사용하는 것이 바람직하다. 천왕봉 지역과 안양산 지역 무등산응회암은 야외에서 경계가 뚜렷하지 않지만, 암석화학 및 광물화학적 특징과 연대측정 결과에 의해 천왕봉과 안양산 지역 무등산응회암으로 대분된다. 두 지역 무등산응회암은 섭입대 환경의 동원마그마에서 기원한 칼크-알카리 계열의 데사이트질 용결응회암이며, 결정질 응회암이다. 천왕봉 지역 무등산응회암은 안양산 지역 무등산응회암을 형성한 마그마에서 주로 사장석 정출에 의해 형성되었다.
배추흰나비 P. rapae와 P. brassicae GV에 대한 봉입체 및 바이러스단백질의 물리화학적 성상을 비교 분석한 결과 전기영동법에 의한 봉입체단백질은 그 분자량이 P. rapae GV는 30kd, P. brassicae GV는 31 kb의 단일단백질이었으며, trypsin, chymotrypsin, papain 및 staphylococcus aureus V8 protease에 의한 peptide mapping에서는 두 바이러스 간에 큰 차이가 없었다. 바이러스입자단백지르이 전기영동법에 의한 분석결과, 두 바이러스 간에 큰 차이가 없었다. 바이러스입자단백질의 전기영동법에 의한 분석결과, 두 바이러스에서 각각 42개의 band가 나타났으며 고분자량 부분에서 P. rapae GV의 경우는 115, 110, 105 및 103 kd의 4개 band인데 반해 P. brassicae GV는 107 kd의 한 band만 관찰되었다. 그리고 봉입체단백질의 아미노산 분석비교에서 두 바이러스 간의 큰 차이는 없었으며 일반적으로 곤충에 많이 존재하는 산성아미노산인 aspartic acid와 glutamic acid의 함량이 많았고 염기성 아미노산에서 lysine의 함량이 특히 많았으며 봉입체단백질의 면역학적인 시험결과에서는 P. rapae GV 항혈청에 대해 두 바이러스는 공통 침강선을 형성하였다.
최근 기계 시스템의 고속화가 진행됨에 따라 구조물 및 기계부품의 신뢰성 및 안전성 확보 측면에서, 충격하중하에서 구조용 재료의 동적변형거동에 대한 평가가 필요하다. 그러나 $10^4\;s^{-1}$를 넘는 고 변형률속도에서 실험적 기법을 사용한 구조용 재료의 변형거동의 파악은 용이하지 않은 실정이다. 본 연구에서는, 고 변형률속도역에서 금속재료의 동적변형거동을 조사하기 위해 Taylor 봉 충격시험을 실시하였다. 또한 고속영상촬영 시스템을 사용하여 Taylor 봉 충격시험 동안 변형거동을 관찰하였다. Taylor 봉 충격시, 경과시간에 따른 변형과정을 AUTODYN 상용 S/W를 사용한 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교하여 고 변형률속도역에서 거동을 평가하였다.
청량산층은 영양소분지 북부에서 층서적으로 가송동층 위에 놓이고 도계동층에 의해 덮이는데, 하부 청량산멤버와 상부 오십봉멤버로 구분된다. 그러나 이 멤버들은 청량산역암과 오십봉현무암으로 널리 불리어져 왔다. 왜냐하면 후자의 경우 초기에 얇은 현무암 용암류들이 북부에서 퇴적암을 여러 차례 협재하고 있다는 것을 의미했지만 그 후에 이들이 동부지역에서 매우 큰 용적을 가지는 것을 고려해야만 했기 때문이다. 적색층이 절대적으로 우세한 영양소분지에서 두 층은 층서분류의 기준이 되고 지역간의 층서대비를 위한 우수한 열쇠층 역할을 담당한다. 두 층 모두는 영양소분지의 북부와 북서부지역에서 열쇠층 역할을 하며, 오십봉현무암은 중서부, 동부와 남부지역에서, 청량산역암은 남동부지역에서 열쇠층 역할을 한다.
공칭 세공크기 $0.1\;{\mu}m$이고 내경이 5 mm인 정밀여과용 관형 분리막 내에 자체 설계한 배출봉을 삽입하여 막오염 감소효과에 따른 투과유속을 측정하였다. 원료용액으로는 에멀젼 상태의 dioctyl tinoxide (DOTO) 입자를 사용하였으며 0.5 wt%까지 농도를 변화시키면서 1.6 bar 이내에서 운전하였다. 배출봉의 효과는 매 실험마다 배출봉을 삽입한 경우와 사용하지 않은 경우의 투과유속을 비교하여 평가하였다. 배출봉을 사용할 경우 운전압력 1.6 bar에서 최대 20%의 투과유속이 향상되었다. 또한 DOTO 농도가 증가함에 따라서 배출봉에 의한 투과유속 향상효과는 크게 나타났으며 0.5 wt% 농도에서 43%까지 투과유속이 향상되었다.
최근 각 방면의 해양개발에 대한 관심이 높아짐에 따라 해양구조물의 가공 및 보수수단으로서 수중용접기술의 개발연구가 선진국 등에서 시작되고 있으나 국내에서는 아직 이 방면의 연구를 찾아 볼 수 없다. 본 연구에서는 두께 10 mm의 국산구조용강판(SM41A)에 대하여 자작한 중력식용접장치에 의하여 6종의 국산피복아아크용접봉을 써서 수중용접을 실시하여 그 용접성을 조사하였고, 각 계통의 용접봉의 실용성을 검토하였다. 중요연구 결과는 다음과 같다. 1. 운봉비가 1일 때 용접봉의 각도 40$^{\circ}$, 60$^{\circ}$, 80$^{\circ}$인 경우 용접봉각도가 비이드(bead) 외관에 큰 영향을 미치지 않는다. 2. 용접봉직경이 일정할 때 용접전류의 증가에 따라 입열량이 증가하므로 비이드 외관에 큰 영향을 미치나 용접봉직경에 대한 각 적정전류에서의 비이드외관은 양호하게 나타난다. 3. 수중용접에서 고산화티탄계 용접봉을 사용하였을 경우, 적정용접전류와 직경 사이에는 상관성이 존재하며, 그 적정용접전류의 범위는 비교적 넓다. 4. 저수소계 및 고셀롤로우스계 용접봉을 제외한 4종(일미나이트계, 라임티타니아계, 고산화티탄계, 철분산화철계)의 경우, 용접봉의 안정한 수중아아크가 유지되고, 양호한 수중용접이 얻어졌다. 특히 라임티타니아계, 고산화티탄계 및 일미나이트계는 용접결함이 없는 양호한 수중용접이 가능하다. 5. 수중용접부에 대한 매크로(macro)조직과 미시현미경조직은 마르텐사이트와 베이나이트조직을 나타내고, 그 외는 미세한 페라이트, 퍼얼라이트조직으로서 용접결함이 없는 양호한 용접부를 갖는다. 6. 시험표면층인 3층, 4층 및 6층 용접에서의 본드부근의 열영향부에 각각 경도의 피이크가 있으며, 그 외의 부분은 대체로 경도가 균일함이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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