• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.11a
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• pp.286-291
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• 2000

The reactor pressure vessel is usually cladded with stainless steel to prevent corrosion and radiation embrittlement, and number of subclad cracks have been found during an in-service-inspection. Therefore assessment for subclad cracks should be made for normal operating conditions and faulted conditions such as PTS. Thus, in order to find the optimum fracture assessment procedures for subclad cracks under a pressurized thermal shock condition, in this paper, three different analyses were performed, ASME Sec. XI code analysis, an LEFM(Liner elastic fracture mechanics) analysis and an EPFM(Elastic plastic fracture mechanics) analysis. The stress intensity factor and the Maximum $RT_{NDT}$ were used for characterizing. Analysis based on ASME Sec. XI code does not completely consider the actual stress distribution of the crack surface, so the resulting Maximum allowable $RT_{NDTS}$ can be non-conservative, especially for deep cracks. LEFM analysis, which does not consider elastic-plastic behavior of the clad material, is much more non-conservative than EPFM analysis. Therefore, It is necessary to perform EPFM analysis for the assessment of subclad cracks under PTS.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.46.1-46.1
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• 2010

일반적으로 석출물의 석출은 핵생성(Nucleation)-성장(Growth)-조대화(Coarsening)의 단계를 거친다. 핵생성에 의해 생성된 개개의 핵들은 아직 열역학적으로 평형 상태가 아니다. 석출물의 부피 분율은 아직 상태도에서 예측할 수 있는 값까지 도달하지 못했다. 과포화된 기지에서 생성된 핵은 계속적으로 기지로부터 용질 원자를 공급받아 성장하게 된다. 석출물의 성장은 그 부피 분율이 상태도에서 예상되는 값에 도달할 때까지 계속된다. 시간에 따른 석출 분율 계산과 분산된 석출물들이 matrix내에서 어느 정도 용해도를 갖는다면, 보다 작은 크기의 입자들은 용해되어 보다 큰 입자로 석출(성장)하려는 경향이 있다. 이러한 현상의 구동력은 전체 시스템의 계면 에너지 감소에 의해 주어지며, 결국 하나의 큰 입자만이 존재하게 될 것이다. 본 연구에서는 석출분율을 계산하기 위해 상용프로그램인 Pandat을 통해 Mg-Al 2원계합금의 상태도 및 석출분율 계산을 위한 열역학 데이터를 계산하였다. 계산된 열역학 데이터는 C언어로 함수화 하여 입력하고 Excell을 통해 석출분율을 계산하였다. 계산된 석출분율과 실험값의 비교를 통해 fitting parameters를 대입하여 계산값 및 실험값의 오차율을 줄였다. 본 연구에서 계산된 석출분율은 미래의 석출상 크기 및 분포 등을 개발하는 기초데이터로 활용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.131-131
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• 2010

원자의 여기 및 천이에 의한 플라즈마에서의 빛 방출은 일차적으로 여기를 위한 특정 문턱값 이상의 에너지 공급이 전제 된다. 진공 플라즈마에서 대부분의 에너지 전달 과정은 전자와의 물리적 충돌에 의해 일어나므로 충돌 여기의 결과 발생한 광신호 세기는 전자 에너지 분포에 대한 정보를 내포하고 있다. 전자는 입자들 간의 에너지 전달 매개가 되는 동시에 플라즈마 구성 입자 중 가장 가벼워 빠르게 주변 환경 변화에 응답하여 열평형을 이루므로 EEDF는 플라즈마의 미세한 변동까지도 보여줄 수 있는 인자가 된다. 플라즈마의 열평형 이동에 관한 정보를 광신호로부터 EEDF의 형태로 추출해내기 위해 BEB (Binary - Encounter - Bethe) 모델을 근거로 충돌 반응 단면적을 함수로 나타내어 신호를 분석하였다. EEDF의 꼴을 $f(E)=AEexp(-E^b)$의 임의의 형태로 두고 아르곤의 427nm, 763nm 두 빛의 세기 비를 BEB 모델을 적용하여 전개한 결과 b factor 의 값을 구할 수 있었다. b factor 가 1인 경우는 Maxwellian, 2인 경우는 압력이 높은 조건에서 잦은 충돌에 의한 에너지 손실 때문에 고에너지 전자군이 현격하게 감소된 Druyvesteyn 분포를 의미하므로 광신호에 모델을 적용하여 얻은 b factor의 변화는 EEDF의 형태 자체의 변화가 감지되었음을 보여준다. 실제로 13.56MHz - 1kW ICP 장치에서 아르곤 플라즈마를 발생시켰을 때, 압력이 낮아 Maxwellian 분포가 예상되는 10mTorr 조건에서는 b=1.13, Druyvesteyn 분포에 가까워지는 100mTorr 조건에서는 b=1.502 로 관측되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.25 no.2
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• pp.275-282
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• 2001

The reactor pressure vessel is usually cladded with stainless steel to prevent corrosion and radiation embrittlement. Number of subclad cracks may be found during an in-service-inspection due to the presence of cladding. It is specified, in ASME Sec. XI, that a subclad crack is characterized as a surface crack when the thickness of the clad is less than 40% of the crack depth. This condition is provided to keep the crack integrity evaluation conservative. In order to refine the fracture assessment procedures for such subclad cracks under a pressurized thermal shock condition, three dimensional finite element analyses are applied for various subclad cracks existing under cladding. A total of 36 crack geometries are analyzed, and the results are compared with those for surface cracks. The resulting stress intensity factors for subclad cracks are 6 to 44% less than those for surface cracks. It is proven that the flaw characterization condition as specified in ASME Sec. XI can be overly conservative for some subclad cracks.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.361-361
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• 2011

하나로 냉중성자원(CNS: Cold Neutron Source)은 원자로 수조내 반사체 탱크에 위치한 수직 조사공에 설치되어 하나로 노심에서 발생하는 열중성자를 감속재인 액체 수소층을 통과시켜 냉중성자를 생산한다. 생성된 냉중성자는 유도관을 통하여 냉중성자 산란장치에 공급되어 이용 연구에 활용된다. 감속재로 사용되는 수소는 헬륨냉동계통의 운전에 따라 수소가 수조내기기 집합체(IPA: In Pool Assembly) 내로 이동되어 액화되어지므로, 극저온의 헬륨가스의 흐름이 중요하다. 헬륨냉동기에 의해 만들어진 극저온인 헬륨은 IPA 내의 수소와 열교환을 하기 위해서 배관을 통해 이동되며, 열손실없이 전달하기 위하여 헬륨 배관은 진공층이 형성된 이중배관으로 설계되어 있다. 헬륨 이중배관은 공급 및 회수 배관으로 구성되어 있으며, 헬륨 배관의 외관에 진공층을 20개의 구간으로 나누어 제작 및 설치되었으며, 각각의 진공도를 유지하고 있다. 이 논문에서는 하나로 냉중성자원 헬륨 이중배관의 특성과 헬륨냉동계통의 운전 및 정지시 온도 변화에 따른 이중배관 진공도의 변화를 분석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.30 no.5 s.248
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• pp.397-404
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• 2006

Effects of surface defect distribution on flame instability during flame-surface interaction are experimentally investigated. To examine chemical quenching phenomenon which is caused by radical adsorption and recombination processes on the surface, thermally grown silicon oxide plates with well-defined defect density were prepared. ion implantation technique was used to control the number of defects, i.e. oxygen vacancies. In an attempt to preferentially remove oxygen atoms from silicon dioxide surface, argon ions with low energy level from 3keV to 5keV were irradiated at the incident angle of $60^{\circ}$. Compositional and structural modification of $SiO_2$ induced by low-energy $Ar^+$ ion irradiation has been characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). It has been found that as the ion energy is increased, the number of structural defect is also increased and non-stoichiometric condition of $SiO_x({\le}2)$ is enhanced.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.26 no.3
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• pp.61-70
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• 2011

2011년 현재 세상에서 가장 뜨겁게 이슈가 되고 있는 물질이 바로 그래핀이다. 탄소 원자 한 층의 2차원 물질인 그래핀은 2004년 발견된 이래 여러 가지 새롭고 우수한 물성으로 인하여 많은 연구자들의 주목을 받고 있으며, 특히 2010년 노벨 물리학상이 단원자층 그래핀을 최초로 분리한 가임과 노보셀로프 두 사람에서 수여됨으로써 전 세계의 연구자들뿐만 아니라 일반인들의 많은 관심을 끌고 있다. 그래핀은 지금까지 알려진 물질 중에 가장 얇으면서도, 전기나 열을 가장 잘 전도할 수 있을 뿐 아니라 가장 강하면서도 유연한 물질이다. 그래핀을 실질적으로 응용하기 위해서 품질이 우수한 그래핀을 대량으로 제조하고 물성을 제어할 수 있는 기술과 그래핀의 물성에 적합한 응용 소자를 개발하는 것이 그래핀 연구의 큰 주제이다. 본 고에서는 그래핀의 물리적 특성, 합성법 그리고 지금까지 연구된 여러 소자로의 응용 기술 동향을 정리하고 앞으로의 연구 전망을 소개하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.1
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• pp.59-66
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• 1999

원자력발전의 고유한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 집적폐회로형 AMBIDEXTER 원자력시스템 개념을 제안하였다. 이 복합시스템은 일체형 원자로를 중심으로 열/에너지 변환회로와 방사선/물질 수송회로를 서로 독립적으로 구성하므로 최소 방사선 위험부담 아래서 원자력에너지의 잇점을 극대화하는 설계이다. 특히 방사선/물질 수송회로로부터 분리된 고준위 방사성 폐기물에서 고부가가치 동위원소나 방사선원을 선별적으로 용이하게 추출, 활용할 수 있다. 원자로 계통은 얇고 큰 Hastelloy 합금 원자로용기 내부를 노심, 침니, 열교환기, 다운캄어 및 입구플레넘 콤파트먼트로 분할하여 배관이나 벨브관이 없으므로 기기파손으로 인한 방사성물질의 대량 외부 누출은 불가능하다. Th/233U 용융염핵연료의 핵물리 및 열수력학적 특성을 살려 AMBIDEXTER 노심의 핵적 자활성 설계에 융통성을 부여하는 변성핵연료주기를 도입하면 핵연료자원의 공급 안정화나 핵확산방지의 투명성 제고에 큰 효과가 있다. AMBIDEXTER 설계연구에 관련된 핵심기술들은 일찍이 미국 ORNL에서 시작한 MSR 프로그램을 통해 개발되어 이미 대부분 상용화하고 있기 때문에 현재 추진 중인 250 MWth급 원형로 모듈의 개념개발에서는 주로 시스템 통합에 관한 문제들이 중점적으로 다루어진다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.35-35
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• 2003

Recent progress in the integration of the ferroelectric random access memories (FRAM) has attracted much interest. Strontium bismuth tantalate(SBT) is one of the most attractive materials for use in nonvolatile-memory applications due to low-voltage operations, low leakage current, and its excellent fatigue-free property. High-density FRAMs operated at a low voltage below 1.5V are applicable to mobile devices operated by battery. SBT films thinner than 0.1 #m can be operated at a low voltage, because the coercive voltage (Vc) decreases as the film thickness is reduced. In addition, the thickness of the SBT film will have to be reduced so it can fit between adjacent storage nodes in a pedestal type capacitor in future FRAMs.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.619_620
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• 2009

본 논문은 자기장을 이용하여 전류를 안정화시켜 정밀전류를 발생 시킬 수 있는 장치에 관한 연구이다. 일반적으로 전류를 안정화 시키는 방법은 전류회로에 직렬로 저항을 연결하여 저항 양단에 유도되는 전압을 측정하여 전류를 제어하는 방법을 많이 사용한다. 그러나 이 방법은 정밀한 전류를 제어하기 위하여 직렬로 연결되는 저항값이 커야하며, 또한 전류에 의해 발생되는 열로 인해 저항값이 증가하기 때문에 정밀한 제어가 어렵다. 이러한 단점을 보완 할 수 있는 방법으로 전류회로에 직렬로 코일을 연결하여 전류가 변화면 코일속에 자기장이 변화는 원리를 이용하여 전류를 안정화시켜 정밀전류를 발생 할 수 있다. 본 연구에서는 저자기장 국가표준 확립 및 물리고유상수인 양성자 자기회전비율 측정을 위해 원자자기공명 방법을 이용하여 직류전류를 1 A 범위에서 $0.1{\mu}A$ 수준으로 안정화 시켰다.