• 에너지공학
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• 제8권4호
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• pp.605-611
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• 1999

화력발전설비 고온요소의 잔여수명평가는 주로 비파괴검사 및 검사결과의 파괴역학적 해석등으로 행해졌다. 그러나 기존 방법은가동중에는 적용되기 어렵고 급작스런 운전이력에 대한 정량적인 손상을 평가할 수 없었다. 따라서 구조물의 형상, 운전이력 및 재료물성에 근거하여 실시간 수명소비율 및 잔여수명을 평가하는 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 고온 증기헤더의 수명을 실시간으로 평가하는 감시시스템 소프트웨어를 개발하였다. 고온헤더에 대하여 해석된 온도, 응력, 그린함수를 이용하여 취약부위의 실시간 응력을 계산하고 천이 사이클을 카운트하여 크리프 및, 피로수명을 계산하였다. 본 소프트웨어를 개발함으로써 운전이력에 따른 소비수명을 실시간으로 평가하고 운전정보를 기록하여 향후 운전계획, 보수주기 및 교체시기를 결정하는데 지침이 되도록 하였다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.18-27
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• 2021

This study aims to develop an improved evaluation technology for assessing CANDU-6 safety. For this purpose, the multiple steam generator tube rupture (mSGTR) followed by an unmitigated station blackout (SBO) in a CANDU-6 plant was selected as a hypothetical event scenario and the analysis model to evaluate the plant responses was envisioned into the MARS-KS input model. The model includes logic models for controlling the pressure and inventory of the primary heat transport system (PHTS) decreasing due to the u-tubes' rupture, as well as the main features of PHTS with a simplified model for the horizontal fuel channels, the secondary heat transport system including the shell side of steam generators, feedwater and main steam line, and moderator system. A steady state condition was successfully achieved to confirm the stable convergence of the key parameters. Until the turbine trip, the fuel channels were adequately cooled by forced circulation of coolant and supply of main feedwater. However, due to the continuous reduction of PHTS pressure and inventory, the reactor and turbine were shut down and the thermal-hydraulic behaviors between intact and broken loops got asymmetric. Furthermore, as the conditions of low-flow coolant and high void fraction in the broken loop persisted, leading to degradation of decay heat removal, it was evaluated that the peak cladding temperature (PCT) exceeded the limit criteria for ensuring nuclear fuel integrity. This study is expected to provide the technical bases to the accident management strategy for transient conditions with multiple events.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권2호
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• pp.28-40
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• 2004

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하여 대표적 휘발성 오염물질(VOCs)인 가솔린을 토양으로부터 제거하는 박스실험을 실시하였다. 아크릴수지로 제작된 65 cm${\times}$20 cm${\times}$30 cm 규모의 박스를 제작하여, 인공적인 토양 환경을 설정한 후, 직경 1 cm인 스테인레스 재질의 관에 0.2cm 간격으로 하부에서 15cm까지 스크린 된 스테인레스 재질의 주입정(2개)과 추출정(1개)을 설치하여 SVE를 실시하였으며, 추출정으로부터 배출되는 가스를 제거하는 후처리 공정을 연결하여 SVE로부터 배출되는 가스의 가솔린 농도와 후처리 공정 후 배출되는 가솔린 농도를 비교 분석하였다. 가솔린 100g을 토양 내 주입한 경우 0.03 L/min 조건의 박스실험에서는 SVE에 의해 약 560L (13일 경과) 가스 추출 후 주입된 가솔린의 95%가 제거되었으며, 주입 가솔린양이 250 g이고 추출 가스량이 0.2 L/min 조건에서는 약 1440L(5일 경과)가스 추출 후 주입 가솔린의 92% 이상이 제거되어, SVE가 토양 내 휘발성 오염물질을 제거하는데 매우 효과적인 방법임을 입증하였다. 가솔린으로 오염된 토양에서 SVE 공정으로부터 배출되는 가스를 과립상 활성탄 흡착탑과 바이오필터를 이용하여 제거하는 실험을 실시하였다. SVE로부터 배출된 가스의 후처리 공정으로 활성탄의 흡착탑을 이용한 제거 공정과 바이오필터를 이용한 제거 공정의 효율을, 후처리 공정으로 주입되는 가스내 가솔린량에 대한 운전 시간별 제거 효율로 나타내었다. 제거 효율은 후처리 공정에 주입되는 가솔린의 농도와 관계 없이 평균 94%의 높고 안정적인 효율을 나타내었고, 후처리 후 배출되는 가스의 농도 자체도 매우 낮게 나타남으로서, 실제 오염지역에서 토양증기추출법과 결합 된 하나의 VOCs 제거공정으로서 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. 활성탄 흡착탑과 바이오필터에 유입되는 가솔린의 부하량에 대한 제거 용량은, 주입되는 가솔린의 농도가 상당히 높음에도 불구하고 주입되는 가솔린의 농도가 높을수록 선형적으로 증가하였다. 이러한 결과들은 후처리 공정들이 SVE에서 배출되는 가스의 VOCs 농도가 다양한 환경에서도 광범위하게 적용할 수 있으며, 특히 고농도의 가스상을 처리하는 데에도 매우 효과적으로 사용될 수 있음을 입증한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권6호
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• pp.504-509
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• 2016

원자력발전소의 노후화에 따른 이종금속용접부에서 결함 발생 사례가 지속적으로 보고되고 있으며, 국내에서도 원자력발전소 가동연수 증가에 따라 이종금속부에 결함 발생도 점점 증가할 것으로 판단된다. 국내에서는 증기발생기 배수 노즐 이종금속용접부, 원자로냉각재계통(RCS) 고온관 시료 채취 노즐에서 결함 사례가 보고되었고, 원자력발전소의 인력 접근이 제한적인 고방사선구역 내 소구경 노즐의 이종금속용접부에 대한 검사 시 인력 투입을 최소화 하는 신뢰성 있는 자동화 비파괴검사 가능 기술 및 시스템 개발 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 원자력발전소의 소구경 노즐 결함 검출을 위해 1) beam simulation을 통한 최적 검사 탐촉자 설계, 2) 소구경 이종용접부 검사용 multi-directions UT 최적 검사기술, 3) 원격제어 automatic inspection system을 개발하였으며, 표준결함시편을 이용하여 개발된 기술 및 시스템의 결함 검출능을 검증하였다. 개발된 최적기술과 시스템은 실제 발전소에서 발생된 결함 (RCS 고온관 시료 채취 노즐)에 대한 검사에 적용하여 결함을 검출함으로써 개발 검사 기술 및 시스템의 적합성이 검증되었다. 개발된 기술은 원전의 다양한 소구경 건전성 평가에 활용함으로써 원자력발전 안전성 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회지
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• 제2권2호
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• pp.74-82
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• 1998

복합발전 사이클은 가스터빈이나 스팀터빈으로부터의 출력을 이용하여 전개를 생산하기 위한 발전기를 구동시키고 배영회수기로부터 나온 증기를 스틸터빈에서 팽창시킴으로서 부가적인 동력을 얻는 장치를 가리킨다. 보통 가스터빈 배기로 부터의 온도는 $400{\sim}650^{\circ}C$정도로서 배열회수기에서 효과적으로 스팀을 생산할 수 있는 수준의 온도이다. 복합 사이클은 일반적으로 상부사이클과 하부사이클로 구분하는데 대부분의 열에너지 공급이 이루어지는 상부사이클을 브레이돈사이클 이라하며 브레이돈사이클에서 소비되는 에너지는 보다 낮은 온도 수준인 하부사이클에서 회수된다. 이러한 복합사이클은 최근 들어 더욱 보편적으로 적용되고 있는데 그 이유는 첫째, 가스터빈이나 스팀터빈이 독자적으로도 충분히 기술적인 검증을 받은 열기관으로서 초기에 비해 개발비가 저렴해졌다는 데 있고, 둘째, 작동유체인 공기가 $1000^{\circ}C$ 이상에서도 별다른 문제없이 적용될 수 있는 안전한 유체이고 비용이 전혀 들지 않는다는 점이다. 그 뿐 아니라 스팀터빈에 사용되는 물도 중저온에서 매우 저가로 공급할 수 있고 쉽게 공급이 가능하다는 이점으로 하부사이클에의 적용이 매우 양호하다는 점이다. 최근 소재기술의 개발에 따른 터빈입구온도의 향상은 이러한 복합발전 사이클의 기술적, 경제적 이점을 더욱 강화시켜 주고 있다. 본 연구에서는 3압에 의한 복합사이클에 대한 성능해석을 통하여 상부사이클이 전체 복합발전 성능에 미치는 영향을 조사하였으며 그 결과를 서인천 복합발전 인수 성능시험결과와 비교하였다. 본 연구결과는 현재 개념설계가 이루어지고 있는 장차 150~200MW수준의 산업용 가스터빈 개발에 중요한 방향제시를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.194-201
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• 1998

전기 철도 차량의 A.C 모터 속도제어에는 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 약 1~2 kW의 열을 발생하기 때문에 냉각장치가 필요하며 이러한 반도체의 냉각에는 Perfluorocarbon(PFC)을 작동유체로 하는 히트파이프를 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 PFC 히트파이프의 증발 및 응축 열전달 계수에 미치는 관련변수로 주입율, 관의 내부 표면상태, 경사각, 증기압, 열유속 등의 영향을 파악하고, 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 제시하고자 하였다. 이를 위해 내부 표면에 그루브가 설치된 동관과 표면이 매끈한 외경 15.88mm인 동관을 이용하여 주입율이 다른 총 길이 520mm의 PFC 히트파이프와 열사이폰을 제작하고 실험을 수행하였다. 증발 열전달 계수는 열유속 15~45 kW/$m^2$의 범위일 때 2 kW/$m^2$K~5.5 kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였다. 실험결과는 수정계수 CR=1.3을 적용할 때 Rohsenow의 핵비등 상관식과 실험치가 매우 접근된 결과를 보였으며 이러한 결과는 내부 벽면 그루브의 열전달 촉진효과이다. 응축 열전달 계수의 측정치는 1.5kW/$m^2$K~3.5kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였으며 Nusselt 막응축 모델에 수정계수 CN=4를 도입함으로써 매우 접근된 예측이 가능하였다. 증발부 체적에 대한 작동유체 주입율은 40~100%의 범위가 적절하였다. 그리고 30$^{\circ}$이상의 경사각에서는 경사각의 영향이 미소하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권2호
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• pp.146-153
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• 2004

관상동맥우회술의 경험이 축적됨에 따라 관상동맥우회술의 재수술은 증가하는 추세이나 아직까지 국내 보고는 미흡한 수준이다. 저자들은 관상동맥 재수술의 사망률, 유병률 등의 임상경험을 정리하고 분석하였다. 대상 및 방법: 1994년 1월부터 2002년 12월까지 관상동맥우회술의 재수술을 시행 받은 14명의 환자를 대상으로 하였다. 최초 수술 후 재수술까지의 기간은 평균 66$\pm$56 (3∼157)개월이었고 재수술 시 평균연령은 62.8$\pm$8.7 (51∼78)세였다. 2003년 6월 30일을 추적관찰 종료시점으로 하여 평균추적관찰 기간은 43$\pm$29 (8∼105)개월이었다. 재수술의 적응증은 이식편의 협착 또는 완전폐쇄가 11예(78.6%), 관상동맥질환의 진행이 1예, 그리고 두 가지 병리가 혼재한 경우가 2예였다. 결과: 입원기간 중 사망은 2예(14.3%)가 발생하였고 사망원인은 저심박출증이었다. 술 후 합병증은 총 7명(50.0%)의 환자에서 8예가 발생하였는데, 수술 전후 심근경색이 2예(14.3%), 종격동염이 1예(7.2%), 십이지장 궤양천공 1예, 허혈성 하지괴사 1예, 장간막경색에 따른 위장관 천공 1예, 지연 뇌경색 1예, 비장출혈 1예 등이었다. 조기사망 2예를 제외한 12명의 환자를 추적 관찰한 결과 만기사망은 1예가 발생하였고 추적관찰 종료시점에서 협심증을 호소하는 환자는 없었으며 모든 환자가 Canadian협심증분류 1급 또는 2급의 양호한 경과를 보였다. 결론: 관상동맥 재수술은 비교적 높은 유병률과 사망률을 보였으나 퇴원 후 환자상태는 양호하였으며 향후 경험의 축적과 노력이 요망된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권1호
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• pp.43-50
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• 1993

방사선에의 노출은 염색체 이상을 유발하는 원인으로 널리 인식되고 있으나 in vivo상태에서 방사선 조사 후 발생되는 염색체 이상의 종류와 빈도 규명은 드물었다. 이에 본 연구에서는 암 환자에서 방사선 치료 전 및 후에 말초혈액 임파구의 염색체 변이를 비교 관찰하고 방사선 조사에 의해 암 환자세포에서 나타나는 염색체 이상에서 절단점의 분포가 암 발생과 밀접한 연관이 된 유전자 및 염색체의 재조합이 자주 일어나는 부위와 연관관계 가 있음을 규명하고자 하였다. 25예의 암 환자에서 방사선 치료가 시작되기 전과 $4000\~7000cGy$의 근치적 방사선치료가 끝난 직후 말초 혈액을 채취하여 임파구를 배양후 G-분염법을 이용하여 염색한 후 환자마다 방사선치료 전후로 각각 30개씩의 증기상을 관찰하였다. 치료전에 염색체 이상을 나타낸 세포 분열 중기상의 빈도는 $4.93\%$로 정상 대조군 집단의 빈도 $2\%$보다 높았다(p<0.05). 방사선 치료후 염색체 이상 세포의 빈도는 $22.13\%$로 치료전에 비해 매우 중가되었다(p<0.01). 또한 세포 중기상당 이상 염색체의 수도 치료전과 후가 각각 1.49및 2.14로 치료후 증가 되었다(p<0.05). 염색체 이상의 종류는 major chromosomal aberration 특히 구조적 이상의 빈도가 치료전보다 후에 $65.45\%$에서 $88.45\%$로 증가되었고 minor structural abnormality와 수적 변이의 빈도는 감소되었다. 방사선 치료후 염색체 절단점의 수가 2개 이상인 경우가 단일 절단점을 가진 이상에 비해 증가되었다. 절단점의 분포에 있어서는 암세포에서 가장 흔한 이상을 나타내는 1번 및 3번 염색체와 절단점의 증가가 암 발생관 연관된다고 보고된 8번 및 11번 염색체에서 본 연구결과 기대치 이상의 절단점의 분포를 보이고, 암 세포에서 드물게 이상을 나타내는 13, 15및 21번 염색체에서는 기대치 보다 감소된 절단점의 분포를 보였다. 따라서 방사선 치료 후 염색체 이상의 빈도는 증가되었으며 방사선 조사에 의해 나타나는 염색체의 절단점의 분포는 암 발생과 밀접한 연관이 된 유전자 및 염색체의 재조합이 자주 일어나는 부위와 밀접한 연관 관계가 있음을 보여 주었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.43-43
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• 2009

단련용 다결정 Ni기 초내열합금은 우수한 가공성, 내산화성, 고온특성 등으로 가스터빈 연소기, 디스크, 증기발생기 전열관 등 발전용 고온부품 소재에 널리 적용되고 있다. 최근 발전설비의 고효율화를 꾀하기 위해 작동 온도를 현격히 증가시키는 기술방향으로 발전하고 있고, 소재측면에서는 기존의 초내열합금 대비 고기능성을 확보할 수 있는 차세대 Ni기 초내열합금 개발이 유럽, 미국, 일본, 중국 등을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소재의 고온강도 (온도수용성)를 향상시키기 위해서는 통상 규칙격자 금속간화합물인 $Ni_3(Al,Ti)-{\gamma}'$상의 분율을 증가시킬 수 있지만, ${\gamma}'$상분율이 증가할 경우 용접 및 후열처리 동안 용접열영향부 (HAZ)에서 액화균열이 발생할 가능성이 높아진다. 결정립계를 따라 발생하는 HAZ 액화균열은 입계특성에 의해 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 한편, 본 연구자들은 최근 입계 serration 현상을 단련용 합금에 도입시키는 특별한 열처리를 이론적 접근법을 통해 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, HAZ 결정립크기 변화 및 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고, 아울러 입계특성 제어가 용접성/용접부 품질 향상에 기여할 수 있는 가능성도 토의하고자 하였다. 본 연구에서는 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세구조를 정량적으로 비교하였다. 상대적으로 입계구조가 안정된 파형입계의 이동속도가 高계면 에너지를 갖는 직선형 입계보다 느려 HAZ 결정립 성장이 효과적으로 억제됨을 확인할 수 있었다. 입계 액화거동을 살펴보면, 두 시편 모두 $M_{23}C_6$, MC 등 입계탄화물 계면이 빠른 승온중 액화반응 (constitutional liquation)에 의해 입계가 액화되었으며, 이후 급냉에 의해 입계에 액상막이 존재한 흔적이 발견되었다. 최고온도별로 입계액화 폭/비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 대체로 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화되지 않고 잔존하는 입계 탄화물이 관찰되었다. 재현 HAZ 미세조직을 통해 Hot ductility 시험 결과를 유추하자면, 파형입계가 직선입계 보다 좁은 취성온도영역 (Brittle Temperature Range)을 나타낼 것으로 예상되어, 입계특성제어에 의해 Ni기 초내열합금의 용접성을 향상 가능성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권2호
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• pp.90-98
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• 2006

원전 증기 발생기 세관의 MRPC probe 신호를 검사하고 평가하기 위해서는 일반적으로 Combo 표준 보정 시험편 신호가 신호 보정을 위해 사용된다 이렇듯 Combo 표준 보정 시험편 신호는 신호 평가에 중요한 영향을 미치지만, probe 상태나 관 주위의 여러 요소에 의해 쉽게 영향을 받기 때문에 결함 평가 요소인 신호의 크기 값과 위상각을 왜곡시킬 수 있다. 따라서 본 연구는 이런 문제점을 극복하기 위해 Combo 표준 보정 시험편의 실제 신호를 모사 신호로 대체하는 가능성을 알아보기 위해 실험을 해 보았다 이를 위해 MRPC probe와 Combo 표준 보정 시험편의 특성을 조사하였으며 계산 수행을 위해 체적 적분 방법으로 계산되는 상용 전자기 해석 프로그램인 VIC-3D를 사용하였고 모사 신호를 생성한 후 실험 신호와 비교를 통해 신호의 정확성을 확인하였다. 마지막으로, 모사 신호를 이용한 결함 평가를 위하여 실제 결함과 가공 결함에 대해 위상각과 크기 값의 항목으로 평가하여 실제 결함 평가자에 의한 결과와 비교하였다.