• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권3호
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• pp.344-357
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• 1995

핵연료 소결체와 피복관 사이의 간극 크기에 크게 좌우되는 간극 열전도도는 연료봉내 초기 저장에너지 양에 중요한 영향을 끼친다. 정상상태 계산용 ELESTRES 코드에서 사용 중인 수정된 Ross-Stoute 의 간극 열전도도 모델은 단순한 열적 변형 모델에 기초한다. 최근의 실험에서 핵연료 소결체가 연소됨에 따라서 균열, 소결체 재배열 등이 발생되고, 피복관 내부의 편심에 위치하게 된다는 것이 알려졌다. 본 논문에서는, 최근에 제안된 편심형 간극 모델과 소결체 재배열형 간극 모델 등이 기술되었고, 실험 조건과 중수로 핵연료봉의 운전조건 하에서의 소결체와 피복관 사이의 간극 열전도도를 계산하는데 이용되었다. 실험 치와 계산치가 잘 일치됨으로써, 수정된 Ross-Stoute 모델이 ELESTRES 코드 내에서 사용된 열전달 관련 가정들과 잘 부합됨을 보여 주었다. 출력 경계곡선을 따라서 수정된 Ross-Stoute 모델로 계산된 간극내 열전달과 핵연료 표면 온도 등이 편심형 간극 모델과 소결체 재배열형 간극모델에 의한 예측치보다 보수적이었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권3호
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• pp.358-373
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• 1995

중수로용 개량핵 연료집합체인 CANFLEX 핵연료다발의 CANDU-6 원자로 장전시 열수송계통에 대한 유동안정성이 분석되었다. CANFLEX 핵연료다발은 기존의 37개봉 핵연료다발과 원자로출력 및 압력강하 측면에서 거의 일치되며, 이로인해 수력적 거동이 양립하는 반면, CANFLEX핵연료다발은 기존의 37개봉 핵연료다발 보다 임계채널 출력이 증가하며, 반경방향 출력분포의 평탄화로 인해 균일한 엔탈피 분포를 확보할 수 있게 된다. CANFLEX 핵연료다발 및 출구모관들의 상호연결관에 대한 SOPHT 모델을 개발하였으며, 이 모델을 이용하여 CANFLEX 핵연료다발이 장전된 월성 1호기의 유동 안정성 거동이 해석되었다. 해석결과, 열수송계통의 출구모관들의 상호연결관이 없을 경우에는 기존의 37개봉 핵연료다발과 같이 유동이 불안정함을 보였으며, 출구모관들의 상호연결관이 있을 경우에는 정격출력의 $\pm$1% 내에서 안정함을 보였다. 따라서 CANFLEX 핵연료다발의 월성 1호기 장전시 열수송계통의 유동안정성 측면에서는 건전할 것으로 판단되었다.

• 한국가스학회지
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• 제2권2호
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• pp.34-39
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• 1998

국내에 액화천연가스가 도입된 이래 환경에 대한 문제를 인식함에 따라 천연가스의 수요는 계속적으로 증가하고 있다. 청정연료인 천연가스는 용접에 의해 고장력강 배관을 사용하여 각 도시로 공급되고 있다. 천연가스 공급용 배관은 공급압력에 따라 중압관과 고압관으로 구분된다. 배관은 주로 작업의 용이성으로 피복아크용접에 의해 용접되며, 현장 작업여건에 따라 다른 용접공정이 적용되기도 한다. 본 연구는 고압관으로 사용되는 API 5L X42 배관에 대한 용착금속부의 미세조직 변화와 기계적 특성을 관찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.249-257
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• 2015

원자력 발전소의 반응로에는 핵분열 에너지를 생성하고 방사성 물질의 유출을 막는 핵연료 집합체가 있으며, 이러한 집합체는 핵연료와 피복관으로 구성되어 있는 핵 연료봉으로 구성되어 있다. 원자로에서 핵연료봉 거동의 안전성을 평가하기 위해 해석적인 방법을 적용하며 이러한 평가 코드를 핵 연료 성능 코드라 한다. 경수로 핵연료 해석에서는 간극의 두께에 따라 열전도도가 크게 영향을 받는 간극 열전도도가 주요 거동해석에 영향을 미친다. 본 연구에서는 간극 두께에 따라 열전도도가 변화하는 3 차원 간극 요소(Gap element)를 제안하였으며, 이를 적용하기 위해 3 차원 열탄성 모듈을 FORTRAN90을 이용하여 개발하였다. 제안된 3 차원 간극 요소를 이용하여 핵 연료봉에서 발생할 수 있는 비대칭적인 형상인 핵 연료 표면에 결함이 생긴 경우 MPS(Missing Pellet Surface)와 핵연료봉의 편심(Eccentricity of the nuclear fuel rod) 형상에 대하여 3 차원 해석을 진행하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권3호
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• pp.24-32
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• 2010

본 연구에서는 생활폐기물 전처리 시설 및 재활용 선별시설로 반입되는 필름류를 선별하기 위한 기계식 회전레이크를 개발하였으며, 성능평가 및 환경적합성 검토를 통하여 현장 적용 가능성 평가를 수행하였다. 실험결과 처리용량은 벨트컨베이어속도 38.5 m/min, 레이크 회전속도 26.0 rpm(1,2차 레이크 개수는 각각 39개, 52개, 3차 브러쉬 48개)에서 5.3 ton/hr로 설계용량인 5.0 ton/hr를 만족하였으며, 레이크 회전속도 28.0 rpm에서 필름류 회수율은 92.60%, 순도 96.50%로 매우 높게 나타났다. 본 장치에 대한 소음, 진동 및 비산먼지 농도 등에 대한 환경성 평가 결과, 환경오염법적배출허용 기준치를 모두 만족하는 것으로 조사되었다. 또한, 선별된 필름류를 대상으로 고형연료(RPF; Refuse Plastic Fuel) 제조를 통한 재활용 가능성을 평가한 결과, 발열량 약 9,740.3 kg/kcal, 염소함량 약 0.18%로 고형연료 품질기준 1등급을 만족하였다. 따라서 필름류 선별장치를 재활용 선별시설에 적용할 경우 작업량 증가 및 작업환경의 개선이 가능하고, 필름류 제거를 통한 자동화선별장치의 선별효율을 개선 할 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 선별된 필름류를 고형연료로 제조하면 화석연료의 대체 에너지원으로서 사용 가능할 것으로 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권3호
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• pp.15-20
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• 2012

본 논문에서는 연료전지 막전극접합체에서 막분리 및 염산침출법을 이용하여 백금과 루테늄을 침출하는 연구를 하였다. 증류수, 10 vol.% 부탄올 용액, 15 vol.% 양이온 계면활성제(Koremul-LN-7)를 이용하여 연료전지 막전극접합체의 전해질막과 확산층을 침지법으로 촉매입자의 분산 없이 분리하였다. 그리고 질산 또는 과산화수소를 산화제로 하고 사용하는 염산에 의해 분리된 가스확산층의 촉매에 함유된 백금과 루테늄 금속을 침출하는 연구를 하였다. 과산화수소를 산화제로 사용하였을 때 백금과 루테늄의 침출율이 더 높았으며 최적 조건은 $90^{\circ}C$에서 염산 농도 8 M, 과산화수소 첨가량 5 M, 침출시간 6시간이었다. 이 조건에서 백금의 침출률은 98%, 루테늄의 침출율은 71.5%였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.151-151
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• 2011

오늘날 에너지문제는 인류가 직면한 가장 중요한 당면과제 중 하나이다. 석유, 석탄과 같은 화석에너지는 점점 고갈되어 가고 있으며, 이산화탄소 배출로 인한 기후변화도 해결이 시급한 문제이다. 이러한 문제들을 해결하기 위한 방안으로 신재생에너지의 중요성이 부각되고 있다. 특히 신재생에너지 기술 중 태양전지는 미국, 일본, 유럽, 중국 등 많은 국가에서 기술개발 및 보급에 앞장서고 있으며, 시장선점을 위한 기술개발 경쟁이 치열하다. 또한 연료전지의 경우 전기와 열을 동시에 생산 가능하며, 다른 에너지 변환기보다 훨씬 높은 효율을 가지고 있어 신에너지원으로서 주목받고 있다. 이와 함께 기후변화에 실질적인 해결책으로 세계는 CCS에 기대하고 있으며, 기술개발 및 실증을 위한 국제공동연구도 활발하게 진행 중이다. 본 논문에서는 이러한 중요성을 인식하여 태양전지, 연료전지 그리고 CCS에 대하여 국내외 에너지기술 활용도를 분석하였다. 활용도 분석을 위하여 특허등록건수, 특허의 피인용 정보와 이를 활용한 CPP지수를 산출하였다. 오늘날 특허는 국가나 기업 등 특정 주체에 대한 기술력 또는 혁신성을 측정하거나, 기술개발 동향을 파악하기 위한 중요한 정보로 사용된다. 특히 CPP지수(특허당 피인용지수)는 분석대상(국가, 기업 등)의 특허가 이후의 기술혁신 활동에 어느 정도의 활용되어 영향을 미쳤는가를 보여주는 지표로써, 특정 국가나 기업의 기술혁신 활동의 수준 및 혁신성과의 가치를 살펴 볼 수 있다. 이를 통하여 국내의 에너지기술 경쟁력을 살펴보고 시사점을 도출하였다. 우선 특허데이터 수집을 위하여 톰슨 이노베이션을 활용하여 2001년부터 2010년까지 미국, 일본, 유럽, 한국에 등록된 특허를 검색하였으며, 특허등록번호를 중심으로 중복데이터를 제거하였다. 또한 특허명칭, 요약정보를 통하여 노이즈를 제거하였다. 노이즈가 제거된 특허를 활용하여 기술별, 국가별 기술개발 동향을 살펴보았으며, CPP지수를 통하여 기술별, 국가별 활용도를 분석하였다. 분석 결과, 태양전지의 경우 대부분의 국가에서 특허건수가 매년 증가함에 따라, 지속적으로 기술경쟁이 심화되고 있는 것으로 분석되었다. 또한 한국의 CPP지수는 미국, 일본 등 주요 경쟁국가에 비해 상당히 낮게 나타나 기술 활용 수준이 낮은 것으로 분석되었다. 따라서 핵심기술 개발과 같은 에너지기술의 질적수준을 높이기 위한 대책마련이 필요한 실정이다. 본 논문의 결과를 통하여 특허를 위한 기술개발이 아닌 보다 활용성이 높은 기술개발이 이루어지기를 바라며, 나아가 국가에너지기술 경쟁력을 높이는데 기여할 것으로 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제25권4호
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• pp.36-42
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• 2021

쓰레기 매립지에 발생하는 매립지가스(Landfill gas)를 대기 중으로 방출할 경우에 매립지가스에서 많은 부분을 차지하고 있는 지구온난화 지수(global warming potential)가 높은 메탄가스를 배출하게 되어 기후변화에 악영향을 주게 되고, 매립지가스에 함유되어 있는 메탄을 내연기관의 연료로 활용하여 연소하여 발전을 하게 되면 이산화탄소 형태로 대기 중으로 배출하게 되어 온난화 지수를 낮추는 데도 기여를 할 수 있게 된다. 따라서 매립지가스를 내연기관을 이용한 발전용 연료로 사용하기 위해서 엔진의 열효율을 높이는 것이 중요하기 때문에 기존의 믹서 방식 기술을 이용한 연료공급 방식보다는 실린더별로 흡기포트에서 전자 제어 인젝터를 이용하여 기체 분사를 하는 방식의 연료공급 시스템을 사용하는 것이 필요하게 된다. 따라서 전자 제어 기체 분사 방식 기술을 이용하기 위해서는 매립지가스의 사용 조건에 따른 질량 유량을 정확히 측정하는 것이 중요하게 된다. 이를 위하여 본 연구에서는 매립지가스를 기체 분사할 경우에 분사량을 측정 및 계산하는 연구를 수행하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.1992-1996
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• 2007

This study focuses on the hydrogen embrittlement of iron tube for fuel line of PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell). PEMFC is operated by feed of hydrogen as a reactant and steam for proton conductivity of membrane. However, the environment with hydrogen and steam occur the hydrogen-induced degradation in BOP system. When iron tube was exposed to hydrogen and steam condition for 24 hours, the oxide layer on the surface was decreased by reduction. When the ambient temperature was 90$^{\circ}C$ micro cracks were found on the surface than any other temperature. The mechanical strength of iron tube was 3% lower than that of non-experiment tube. Maximum tensile stress was decreased 8%.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1388-1389
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• 2011

태양광 발전 시스템은 화석연료를 대체하는 가장 대표적인 신재생 에너지이다. 하지만 신재생 에너지는 발전량이 일정하지 않고, 예측 불가능 하다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해서 기존 태양광 발전 시스템에 에너지 저장장치를 붙인 하이브리드 태양광 발전 시스템이 각광받고 있다. 본 논문에서는 리튬-이온 배터리를 모델링하고, 시스템 시뮬레이션을 통해 타당성을 검토한다.