• 제목/요약/키워드: 연료봉

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균일한 축방향 유동에 노출된 핵 연료봉의 진동특성 분석 (Vibration Characteristics of a Nuclear Fuel Rod in Uniform Axial Flow)

  • 전상윤;서정민;김규태;박남규
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.1115-1123
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    • 2006
  • Nuclear fuel rods are exposed to axial flow in a reactor, and flow-induced-vibration due to the flow usually causes damage in the fuel rods. Thus a prior knowledge about dynamic behavior of a fuel rod exposed to the flow condition should be provided. This paper shows that dynamic characteristics of a nuclear fuel rod depend on axial flow velocity. Assuming small lateral displacement, the effects of uniform axial flow are investigated. The analytic results show that axial flow generally reduces fuel rod stiffness and raises its damping in normal condition. Also, the critical axial velocities which make the fuel rod behavior unstable were found. That is, solving generalized eigenvalue equation of the fuel rod dynamic system, the eigenvalues with positive real part are detected. Based on the simulation results, on the other hand, it turns out that the ordinary axial flow in nuclear reactors does not affect to stability of a nuclear fuel rod even in the conservative condition.

합성가스로부터 연료전지급 수소의 직접 생산을 위한 흡착분리 반응 동시 공정 (Novel Sorption Enhanced Reaction Process for Direct Production of Fuel-Cell Grade $H_2$ from Synthesis Gas)

  • 이기봉;전상구;나정걸;류호정
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.745-748
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    • 2009
  • 수소는 지구상에 풍부하게 존재하는 원소로 최근 수소경제시대에 대한 기대와 함께 청정 에너지 carrier로 주목받고 있다. 본 연구에서는 고순도 수소 생산을 위해 water gas shift (WGS) 반응과 $CO_2$의 분리를 하나의 unit operation의 형태로 수행하는 신개념의 thermal swing sorption enhanced reaction (TSSER) 공정의 타당성을 테스트하는데 목적을 두고 있다. Le Chatelier 원리를 기본으로 하는 흡착분리 동시 반응 (sorption enhanced reaction, SER)에서는 수소생산 반응의 열역학적 한계를 극복할 수 있고 정반응의 속도를 증대시킬 수 있다. 본 연구에서는 $K_2CO_3$가 첨가된 hydrotalcite에 대한 고온에서의 $CO_2$ 화학흡착 평형 및 거동 데이터를 실험을 통하여 측정하였다. 또한 WGS 상용촉매와 화학 흡착제를 이용하여 흡착분리 동시 반응을 실험과 수치해석 시뮬레이션으로 수행하였고, 연구결과로부터 연료전지에 사용할 수 있는 고순도의 수소 (~10 ppm CO)를 직접 생산할 수 있으며, 동시에 고압상태의 $CO_2$를 고순도로 포집할 수 있음을 확인할 수 있었다. 고압, 고순도의 $CO_2$ 포집은 이후 $CO_2$ 저장에 용이하게 이용되어 온실가스 저감에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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연료비 이외의 항목도 발전시장의 변동비로 간주할 수 있는가? (Can Non-Fuel Costs be Considered as Variable Costs in Generation Market?)

  • 조성봉
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제20권3호
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    • pp.567-593
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    • 2011
  • 2005년 5개 발전사업자는 변동비 반영시장에 기존의 연료비 외에 연료사용 전후에 관련된 부대비용도 포함시킬 것을 건의하였다. 발전량과의 OLS 분석을 통해 관련을 검토한 결과 이 같은 변동비 희망항목이 발전량과 통계적으로 유의한 관계를 갖고 있다는 일반적인 성향을 발견할 수 없어서 변동비로 인정할만한 종합적인 근거는 취약하였다. 변동비 희망항목 중 몇몇 항목이 특정 발전설비에 대해 OLS 분석에서 통계적 유의성을 갖는 등 변동비가 될 수 있는 가능성을 보이고 있다. 그러나 비용산정의 시차, 재고관리와 이에 따른 회계처리 방법 등의 문제로 인하여 발전량과 유의적인 통계적 관계를 보이지 못할 수 있다. 따라서 변동비 희망항목에 대해서는 통일된 기준을 세우고 자료를 표준화하는 작업이 선행되어야 할 것으로 판단된다.

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지지격자로 지지된 모의 연료봉의 진동특성 (Vibration Characteristics of a Dummy Fuel Rod Supported by Spacer Grids)

  • 최명환;강흥석;윤경호;김형규;송기남
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권3호
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    • pp.424-431
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    • 2003
  • The spacer grid is one of the main structural components in the fuel assembly, which supports the fuel rods and maintains coolable geometry from an external load. A vibration test and a finite element analysis using ABAQUS on a dummy fuel rod continuously supported by Optimized H type(OHT) and New Doublet (ND) spacer grids arc performed to obtain the vibration characteristics such as natural frequencies and mode shapes an(1 to verify a finite element model. The results from the test and the finite element analysis are compared by modal assurance criteria (MAC) values. It is resulted that MACs for the first, the third and the fifth mode shapes are relatively good as compared with those of the second an(1 fourth ones. The natural frequency differences between two methods as well as the mode comparison results for the rod with OHT spacer grid are better than those with ND spacer grid. It is judged that the FE model for the ND spacer grid spring should be modified to consider the long contact length which actually happen when the spring supports the rod.

핵연료 집합체 내에서의 이차유동이 난류에 미치는 영향에 대한 해석적 분석 (Analysis of Secondary Flow Effects on Turbulent Flow in Nuclear Reactor Fuel Rod Bundles)

  • Shon, Jae-Yeong;Park, Goon-Chul
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제23권3호
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    • pp.275-284
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    • 1991
  • 핵연료봉의 정방형 또는 삼각형 배열내의 2차 난류 유동의 해석은 연료봉내의 온도분포와 열전달 과정의 해석에 있어서 중요한 문제이다. 비등방성 난류모델과 등방성 난류모델을 사용하여 속 도장을 구하였고 열수력학적 성질이 일정하다는 가정하에 지배방정식을 유한 요소법을 사용하여 수치해석적인 방법으로 해를 구하였다. 또한 연료봉 표면 근처에서는 유체의 유동이 난류가 아니기 때문에 축 방향 속도는 벽의 법칙에 의해서 계산하였다. 이러한 방법에 의해서 구해진 해는 실험 결과와 비교되었고 비교적 잘 일치하였다.

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이중냉각 연료봉의 단면치수와 스팬길이에 따른 진동특성해석 (Vibration Characteristic Analysis of a Duel-cooled Fuel Rod according to the Cross-sectional Dimensions and the Span Length)

  • 이강희;김재용;이영호;윤경호;김형규
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.819-825
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    • 2007
  • Vibration characteristics of an duel-cooling cylindrical fuel rod, which was proposed as a candidate design of fuel's cross section for the ultra-high burnup nuclear fuel, according to the cross-sectional dimensions and the number of supports or the span length were analytically studied. Finite element(FE) modeling for the annular cross sectional fuel was based on the methodology, that have been proven by the test verification, for the conventional PWR nuclear fuel rod. A commercial FEA code, ABAQUS, was used for the FE modeling and analysis. A planar beam element (B21) that uses a linear interpolation was used for the fuel rod and a linear spring element for the spring and dimple of the SG. Natural frequencies and mode shape were calculated according to the preliminary design candidates for the fuel's cross sectional dimension and the number of span. From the analysis results, the design scheme of the annular fuel compatible to the present PWR nuclear reactor core was discussed in terms of the number of supports and fuel's cross section.

3주기연소 14$\times$14 PWR 핵연료의 핫셀 비파괴시험 (Non-Destructive Examination of 3 Cycle Burned 14X14 PWR Fuel)

  • 이기순;이영길;민덕기;박윤규;이은표;엄성호;노성기
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.143-149
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    • 1989
  • 가압경수로에서 3주기간 연소한 14$\times$14 사용후핵연료의 로내거동을 조사하기 위하여 핫셀에서 비파괴시험을 하였는데, 그 주요 결과는 다음과 같다. 1) 연료봉 외면은 중하부에서는 검은색 그리고 상부에서는 회백색이었다. 2) 피복관에 관통결함과 같은 큰 손상은 없었다. 3) 연료봉의 평균 직경수축율은 설계공칭치를 기준으로 약0.65%, 그리고 길이의 평균성장율은 약0.55% 이었다. 4) Inconel 지지격자 부위의 연소도는 다른 부위에 비하여 약2% 감소하였다.

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Thermal Spray Coating

  • 김종영
    • 전기의세계
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    • 제42권1호
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    • pp.5-11
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    • 1993
  • 금속이나 세라믹 입자를 용사하여 보호피막을 형성하는 기술은 화염을 사용하는 방법에서 시작했으며 용사재료는 분말, 선, 봉의 형태로 공급되었다. 1960년대에 상업적인 plasma 용사장비가 개발되었으며 여기서 사용된 D.C.plasma jet를 이용하여 분말형태의 용사재료를 용융하고 고속으로 피용사테에 용융입자를 분사하여 피용사체면에 충돌시켜 다층의 얇은 피막을 형성한다. 최근(1985년)에는 R.F.(Radio Frequency) Plasma를 이용하여 열전도도가 작은 재료나 산소와 반응성이 큰 재료를 용사하는 방법도 개발되고 있다. 용사피복법은 현재 여러가지 방법이 실용되고 있으며 재료를 용융하는 열원에 따라 분류하면 표1과 같다. 즉 산소와 연료 가스의 혼합에 의한 연소나 폭발에너지를 이용하는 가스식 용사법과 Arc, Plasma등의 전기 에너지를 이용하는 전기식 용사법으로 크게 나눌 수 있다.

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수질 환경 데이터 자동센싱을 통한 수산 양식장 모니터링 시스템 (Monitoring System for Aqua Farm Through Auto-sensing of Water Quality and Environment Data)

  • 조제봉;윤건주;최한석
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2019년도 춘계종합학술대회
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    • pp.415-416
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    • 2019
  • 본 연구에서는 수산 양식에 커다란 영향을 미치는 수질 환경 데이터를 자동으로 센싱 수집하고, 지능적으로 수질 환경 데이터를 분석하기위하여 양식장의 수질환경을 효율적으로 관리하고, 양식장 연료비를 최소화할 수 있는 스마트 아쿠아 양식장 통합관제 모니터링 시스템을 제안한다.

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