• 제목/요약/키워드: LWR

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Criticality benchmark of McCARD Monte Carlo code for light-water-reactor fuel in transportation and storage packages

  • Jang, Junkyung;Lee, Hochul;Lee, Hyun Chul
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권7호
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    • pp.1024-1036
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    • 2018
  • In this paper, McCARD code was verified using various models listed in the NUREG/CR-6361 benchmark guide, which provides specifications for single pin-cells, single assemblies, and the whole core classified depending on the nuclear properties and structural characteristics. McCARD code was verified by comparing its results with those of SCALE code for single pin-cell and single assembly benchmark problems. The difference in the multiplication factor obtained through the two codes did not exceed 90 pcm. The benchmark guide treats a total of 173 whole core experiments. The experiments are categorized as simple lattices, separator plates, reflecting walls, reflecting walls and separator plates, burnable absorber fuel rods, water holes, poison rods, and borated moderator. As a result of numerical simulation using McCARD, the mean value of the multiplication factors is 1.00223 and the standard deviation of the multiplication factors is 285 pcm. The difference between the multiplication factors and the experimental value is in the range of -665 pcm to + 1609 pcm. In addition, statistics of results for experiments categorized by reactor shape, additional structure, burnable poison, etc., are detailed in the main text.

굴거리나무 2년생 용기묘의 피음수준별 묘목품질 특성 (Characteristics of Seedling Quality of Daphniphyllum macropodum 2-year-old Container Seedlings by Shading Level)

  • 송기선;최규성;성환인;전권석;안경진;김종진
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권3호
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    • pp.390-396
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    • 2015
  • 본 연구는 내음성이 있는 수종으로 알려진 난대 상록활엽수종인 굴거리나무 2년생 용기묘(1-1묘)를 대상으로, 피음수준이 묘목품질에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 실시되었다. 피음은 전광과 전광의 35%, 55%, 75%, 95% 피음으로 조절하여 처리하였다. 피음수준에 따른 생장조사 결과, 간장과 근원경은 모두 75% 피음에서 각각 45.1 cm와 8.22 mm로 가장 컸으며, 그 다음은 35%와 55% 피음 순으로 각각 43.2 cm와 8.05 mm, 42.5 cm와 7.98 mm로 컸다. 잎, 줄기, 뿌리의 부위별 건물생산량과 전체 건물생산량 모두 75% 피음에서 가장 높았다. 그 다음은 55% 피음에서 잎, 줄기 및 전체 건물생산량이 높았으며, 뿌리의 경우는 35% 피음에서 높았다. H/D율은 상대적으로 높은 간장과 근원경생장을 보인 35~75% 피음처리구에서 5.29~5.35로 조사되었다. T/R율은 35% 피음에서 1.17로 가장 낮았다. LWR은 95% 피음에서 0.41로, SWR은 75%와 95% 피음에서 0.24로, RWR은 전광과 35% 피음에서 0.46으로 높았으며, QI는 75% 피음에서 3.74로 가장 높았다. 실험결과를 종합적으로 살펴보면, 굴거리나무는 75% 피음에서 생육하는 것이 보다 효과적일 것으로 판단된다.

3 차원 간극 열전도도 모델을 이용한 핵연료봉의 열적 비대칭 거동 해석 (Simulation of Asymmetric Fuel Thermal Behavior Using 3D Gap Conductance Model)

  • 강창학;이성욱;양동열;김효찬;양용식
    • 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.

인위적인 수분처리가 물푸레나무와 들메나무의 생장과 엽형특성에 미치는 영향 (Effects of artificial water treatment on the growth and leaf characteristics of Fraxinus rhynchophylla and Fraxinus mandshurica)

  • 정진철;최정호;박경우;유세걸;이수원;배종향
    • 생물환경조절학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.135-141
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    • 2007
  • 인위적인 수분처리에 대한 묘고생장 결과 물푸레나무는 수분처리의 영향을 크게 받지는 않았으나, 토양수분이 감소할수록 생장이 감소하였고, 들메나무는 상대적으로 토양수분이 높은 처리구$(78{\sim}90%)$에서 높은 생장을 보였다. 물푸레나무와 들메나무의 근원직경 또한 토양수분이 감소할수록 생장이 감소하는 경향을 보였다. 물질생산량의 변화는 물푸레나무의 경우 잎, 줄기, 뿌리 등 건중량이 각 처리구별로 토양내 수분이 낮아질수록 통계적으로 유의성을 보이면서 감소하는 경향을 나타냈으며, 토양수분이 $78{\sim}90%(A)$인 처리구에서는 상대적으로 $18{\sim}30%(D)$ 처리구에 비해 약 2배 이상 높은 물질 생산량을 나타 냈다. 들메나무도 각 처리구간에 차이를 보이면서 A처리구와 D의 처리구에서는 통계적으로 유의성을 보였다. 이는 토양수분이 묘목의 수세 약화 및 잎을 포함한 조직의 연화 등 생리적인 부분에 영향을 미치는 것으로 생각된다. 물푸레나무와 들메나무의 엽 특성중 SLA는 토양수분처리에 따라 통계적으로 유의성을 보이진 않았지만 처리구간 수분함량이 적을수록 감소하는 경향을 나타냈다. 그러나 LAR과 LWR의 경우에는 각 처리구간 토양내 수분함량이 적을수록 통계적으로 유의성은 나타나지 않았지만 증가하는 경향을 나타냈다.

3차원 유한요소를 이용한 핵연료와 피복관 기계적 거동 해석 (3D Finite Element Simulation of Pellet-Cladding Mechanical Interaction)

  • 서상규;이성욱;이은호;양동열;김효찬;양용식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권5호
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    • pp.437-447
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    • 2016
  • 원자력 발전소의 반응로에 핵연료 봉으로 이루어진 집합체가 있으며 핵 연료의 연소를 통한 열을 이용하여 발전을 한다. 핵연료 봉은 핵연료와 그를 감싸는 피복관으로 이루어졌으며 연소되는 동안 서로의 상호작용에 대한 해석은 안전성을 평가함에 있어 중요한 사실이다. 본 논문에서는 핵연료와 피복관의 연소 상태에서 기계적 상호작용에 대한 해석 방법에 대하여 제시한다. 온도 해석에 있어서 핵연료와 간극 사이에서의 열전도도가 중요하며 간극 거리와 접촉여부에 따른 접촉 압력이 또한 중요 요소이다. 이에 간극 열전도도는 비결정론적이기 때문에 이를 해결할 수 있는 방법에 대하여 제시했다. 핵 연료의 열팽창에 따른 피복관과의 접촉을 해결하기 위한 계산을 수행하였고 그에 따라 접촉 시 발생하는 응력이 항복함수를 넘어 소성 변형이 일어날 경우 또한 고려하였다. 핵연료의 열팽창에 따라 피복관과 접촉에 의한 소성 변형을 해석하므로 핵연료 봉의 안정성을 평가할 수 있다. 이를 적용하기 위해 3차원 유한요소 모듈을 FORTRAN90을 이용하여 개발하였다. 핵연료와 피복관의 접촉에 의한 탄소성 변형을 주로 다루며 두꺼운 실린더를 통한 간단한 이론 모델을 제시하여 코드에 대해 검증을 실시하였다.

남극, 킹조지섬, 세종과학기지 연안에 우점하는 남극암치아속 어류 두 종의 길이와 무게의 관계 (Length and Weight Relationship for Two Dominant Antarctic Notothenioid Fishes Caught in the Coastal Water off King Sejong Station, King George Island, Antarctica)

  • 박현;김일찬;강승현;김보미;한동원;김진형
    • 한국어류학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.146-150
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    • 2017
  • 남극 연안에 우점하는 남극암치아목과, 암치아목속 어류 두 종 (Notothenia coriiceps와 Notothenia rossii)의 전장과 무게의 관계를 조사하였다. 어류는 2017년 1월에 남극 킹조지섬에 위치한 세종과학기지 연안에서 낚시로 채집되었다. 총 30마리가 채집된 N. coriiceps의 평균 전장은 266.0 mm였고, 7마리가 채집된 N. rossii의 평균전장은 275.4 mm이었다. 평균 무게의 경우 N. coriiceps는 283.1 g이었고, N. rossii는 290 g이었다. 전장과 무게의 관계를 조사한 결과, 두 종 모두 양의 상대성장 값(b>3)을 보였다. 본 조사에서 얻은 남극 연안에 우점하는 두 종의 크기 자료는 남극 해양생물의 환경적응 기작과 생물학적 대사과정을 이해하기 위한 관련 생리 연구를 수행하는데 있어서, 좋은 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

배스가 국내 호소에 서식하는 붕어 개체군에 미치는 영향 (Impact of Largemouth Bass (Micropterus salmoides) on the Population of Korean Native Fish, Crucian Carp (Carassius auratus))

  • 이진웅;김정희;박상현;최기룡;이혜진;윤주덕;장민호
    • 환경생물
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    • 제31권4호
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    • pp.370-375
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    • 2013
  • 수생태계에서 외래종의 문제는 국내뿐만 아니라 국제적으로도 많은 문제를 야기하고 있다. 배스의 경우 높은 포식압으로 수생태계 내에서 상당한 교란 요인으로 작용하고 있으며, 환경부에서 위해종으로 선정되어 관리 받고 있다. 본 연구에서는 위해종인 배스가 국내토착종인 붕어의 개체군에 미치는 영향을 파악하였다. 조사는 총 7지역의 저수지에서 시행하였으며, 배스의 유무에 따라 붕어의 길이분포와 길이무게 상관관계를 분석하였다. 연구결과 배스가 서식하는 지역의 붕어 개체군은 1년생 이하 치어의 비율이 전반적으로 높지 않았고 오히려 2년생 이상의 큰 개체의 비율이 높게 나타났다. 반면 배스가 서식하지 않는 호소의 붕어 개체군은 1년생 이하의 비율이 높게 나타나 일반적인 성장 패턴을 보였다. 또한 배스의 직접적인 먹이가 되는 1년생 이하의(160 mm 이하) 붕어개체를 대상으로 길이-무게 상관관계 분석 결과 배스가 서식하지 않는 호소에서 매개변수 b값이 2.909, 배스가 서식하는 호소에서는 매개변수 b값이 3.100로 나타나 배스가 존재하는 환경에서 붕어의 무게가 상대적으로 더 빠르게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 배스의 포식에 직접적으로 영향을 받는 호소내 개체군이 생존을 위해 상대적으로 빠른 성장 전략을 사용한 것으로 사료되었으며, 이와 같은 현상은 붕어뿐만 아니라 국내 토착하는 다른종에서도 유사하게 확인될 것으로 판단된다.

차광처리에 따른 병풍쌈의 생리반응 및 생장특성 (Physiological Response and Growth Performance of Parasenecio firmus under Different Shading Treatments)

  • 이경철;이학봉;박완근;한상섭
    • 한국농림기상학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.79-89
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    • 2012
  • 본 연구는 광환경 변화에 따른 병풍쌈의 엽록소 함량, 광합성 특성, 엽록소형광반응 그리고 생장 특성을 조사하기 위해 실시하였으며, 실험을 위해 병풍쌈을 무처리구(full sunlight)와 3개의 서로 다른 피음조건(88~93%, 65~75% and 45%~55% of full sunlight)에서 생육시켰다. 병풍쌈은 피음수준이 증가할수록 총 엽록소 함량, 광화학반응효율, T/R율, SLA, LAR, LWR은 증가하고 암호흡은 감소하여, 낮은 광조건에서 빛의 흡수량과 광합성에 대한 이용효율을 높이는 반응을 나타냈다. 5월의 중피음처리구에서 가장 높은 최대광합성속도와 순양자수율을 나타냈으며, 피음처리구보다 전광처리구에서 가장 낮은 최대광합성속도, 광화학반응효율, 엽록소 함량을 나타냈다. 위의 결과에 따라 병풍쌈은 음지식물로 강한 광에 대한 민감성이 매우 높고, 광을 제한하여도 강피음 상태를 지속하게 되면 광합성 능력이 크게 감소될 수 있으며, 건전한 생육을 위해서는 노천광의 65~75%를 차단시킨 광환경 조건이 적합하다고 생각된다.

사고저항성 핵연료용 세라믹 미소셀 UO2 소결체의 Cs 포집반응에 대한 열역학적 평가 (Thermodynamic Evaluations of Cesium Capturing Reaction in Ceramic Microcell UO2 Pellet for Accident-tolerant Fuel)

  • 전상채;김건식;김동주;김동석;김종헌;윤지해;양재호
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.37-46
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    • 2019
  • 사고저항성 핵연료의 일환으로 $UO_2$ 입자가 세라믹 셀 벽으로 둘러싸인 미세구조를 갖는 세라믹 미소셀 $UO_2$ 소결체를 개발 중이다. 이는 핵분열생성물들을 $UO_2$ 펠렛 내에 포집하여 펠렛 외부로의 방출을 저감함으로써 봉내압 상승을 완화하고 응력부식균열 발생률을 낮춘다. 생성량이나 방사능 측면에서 위험한 핵분열생성물 중 하나로 여겨지는 세슘은 세라믹 미소셀소결체 내에서 셀 물질과 화학반응 하여 포집될 수 있다. 따라서, 세슘 포집능은 해당 화학반응의 열역학적, 속도론적 특성에 의해 결정된다. 역으로, 미소셀 소결체의 조성설계 시 해당 반응에 대한 열역학적 예측이 필수적이다. 본 연구는 세라믹 현재 개발 중인 여러 미소셀 조성(Si-Ti-O, Si-Cr-O, Si-Al-O)에 대해 세슘의 포집능을 평가하는 열역학적 계산을 다룬다. 계산에 앞서 먼저 HSC Chemistry를 이용해 세슘과 셀 물질의 물리/화학적 상태를 정의한 후, LWR 정상운전 모사환경에서 계산된 세슘포텐셜(${\Delta}G_{Cs}$)과 산소포텐셜(${\Delta}G_{O_2}$)에 근거하여 세슘포집 반응성을 평가하였다. 계산 결과에 근거하면, 세슘 포집반응은 상기 모든 조성에서 자발적일 것으로 예상되며 이로써 조성설계의 근거를 제시함과 동시에 세슘의 포집능을 평가하는 효과적인 방법을 제공한다.

온도 및 이산화탄소 조절 환경에서 재배한 천궁(Cnidium officinale Makino)의 항산화 활성 및 페놀 화합물 함량 연구 (A Study on the Antioxidant Activity and Phenolic Compound Content of Cnidium officinale Makino Cultivated in a Temperature and Carbon Dioxide-Controlled Environment)

  • 채철주;이경철;백하영;송영근;장소희;손은화;주원균;구현정
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권10호
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    • pp.102-109
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    • 2023
  • 본 연구는 재배 환경에 민감한 식물인 천궁에 대해 온도 및 이산화탄소 인공환경을 조성하여 재배 기간 중 성장 지표 및 항산화 활성을 확인함으로써, 약용식물의 재배 환경과 성장 및 생리활성의 상호작용 이해를 위한 데이터 확보를 목적으로 하였다. 천궁의 재배지 평균 기온을 기준으로 +1.8℃/445 ppm(SSP1), +3.6℃/872 ppm(SSP3) 및 +4.4℃/1,142 ppm(SSP5)의 3개 그룹으로 나누어 자연광형 정밀환경조절장치(SPDS 챔버)를 활용해 4개월 동안 재배하였다. 천궁의 지상부 생장 및 Top/Root ratio, 엽중비(LWR)는 SSP1에 비해 SSP3과 SSP5에서 다소 감소하였으며, 뿌리중비(RWR)는 증가하였다. 또한, 식물의 항산화 활성 및 관련 페놀 화합물 함량은 천궁의 지상부에서 온도 및 CO2 농도에 비례하여 증가하였으나, 오히려 고농도인 SSP5 그룹에서 부정적인 효과가 나타났고, 지하부에서는 SSP5 그룹에서 가장 높은 항산화 활성을 보이는 것을 확인하였다. 본 연구는 약용식물의 생장 및 생리활성에 대해 최적의 재배 환경 조건을 결정하기 위한 기초 데이터로 활용할 수 있을 것이다.