Heung Soo Lee;Dong Seok Kim;Dong-Joo Kim;Jae Ho Yang;Ji-Hae Yoon;Ji Hwan Lee
Nuclear Engineering and Technology
/
v.55
no.10
/
pp.3860-3865
/
2023
A metallic microcell UO2 pellet has a microstructure where a metal wall is connected to overcome the low thermal conductivity of the UO2 fuel pellet. It has been verified that metallic microcell fuel pellets provide an impressive reduction of the fuel centerline temperature through a Halden irradiation test. However, it is difficult to predict the effective thermal conductivity of these pellets and researchers have had to rely on measurement and use of the finite element method. In this study, we designed a unit microcell model using a thermal resistance circuit to calculate the effective thermal conductivity on the basis of the microstructure characteristics by using the aspect ratio and compared the results with those of reported metallic UO2 microcell pellets. In particular, using the thermal conductivity calculated by our model, the fuel centerline temperature of Cr microcell pellets on the 5th day of the Halden irradiation test was predicted within 6% error from the measured value.
Catalytic effects of metallic salts on the combustion of diesel fuel oil have been studied. In the case of organometallic salt, the active species are the metallic oxides resulted from combustion of the salts. The oxides act only on the residual solid carbon produced from the fuel oil combustion. The catalytic activity can be explained with the semiconductor theory just as in the case of the gas phase reaction. The chemical rate constant of the combustion of carbon, the soot from diesel fuel oil, is found to be $k_c=1.1{\times}10^4\;exp$ (-16,600/T) below $800^{\circ}K$. By addition of metallic oxides, the rate constant increases remarkably. This work has substantiated the belief that the effect of the metallic salts on the fuel oil combustion can conveniently be studied by checking directly the effect of the corresponding metallic oxide on the soot carbon.
Unlike conventional fuel types, fuel constituent redistribution and sodium intrusion into the fuel slug are the unique phenomena of the irradiated metallic fuel. A thermal calculation model on metallic U-10 wt.%Zr fuel rod for LMRs is developed with considerations given to these phenomena. The amount of constituent redistribution is estimated based on the thermotransport process. The temperature profile of fuel slug is predicted by taking into account of Zr redistribution, porosity formation and sodium logging effects. A sample calculation is performed and compared to experimental data in literature. As a result, the predicted redistribution and temperature profile are well agreed with experimental data, assuming that 15 times increment of ex-reactor diffusivity, $Q_{r}$$^{*}$ is -50 kJ/mole and sodium is infiltrated only outside of the fuel slug. Furthermore, the redistribution effects on fuel integrity and fuel temperature profile are discussed.d.
The U-Zr or U-TRU-Zr cylindrical metallic fuel slug used in fast reactors is known to swell significantly and to grow during irradiation. In neutronics simulations of metallic-fueled fast reactors, it is assumed that the slug has swollen and contacted cladding, and the bonding sodium has been removed from the fuel region. In this research, a realistic burnup-dependent fuel-swelling simulation was performed using Monte Carlo code McCARD for a single-batch compact sodium-cooled breed-and-burn reactor by considering the fuel-swelling behavior reported from the irradiation test results in EBR-II. The impacts of the realistic burnup-dependent fuel swelling are identified in terms of the reactor neutronics performance, such as core lifetime, conversion ratio, axial power distribution, and local burnup distributions. It was found that axial fuel growth significantly deteriorated the neutron economy of a breed-and-burn reactor and consequently impaired its neutronics performance. The bonding sodium also impaired neutron economy, because it stayed longer in the blanket region until the fuel slug reached 2% burnup.
PARK, DONGHWAN;SOHN, YOUNG-JUN;CHOI, YOON-YOUNG;KIM, MINJIN;HONG, JONGSUP
Journal of Hydrogen and New Energy
/
v.32
no.4
/
pp.245-255
/
2021
Various studies about metallic bipolar plates have been conducted to improve fuel cell performance through flow field design optimization. These research works have been mainly focused on fuel cells for vehicle, but not fuel cells for building. In order to reduce the price and volume of fuel cell stacks for building, it is necessary to apply a metallic flow field, In this study, for a metallic flow field applied to a fuel cell for building, the effect of a change in the flow field shape on the performance of a polymer electrolyte membrane fuel cell was confirmed using a model and experiments with a down-sizing single cell. As a result, the flow field using a metal foam outperforms the channel type flow field because it has higher internal differential pressure and higher reactants velocity in gas diffusion layer, resulting in higher water removal and higher oxygen concentration in the catalyst layer than the channel type flow field. This study is expected to contribute to providing basic data for selecting the optimal flow field for the full stack of polymer electrolyte membrane fuel cells for buildings.
Seo, Hakyu;Han, In-Su;Jung, Jeehoon;Kim, Minsung;Shin, Hyungil;Hur, Taeuk;Cho, Sungbaek
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
/
2010.11a
/
pp.90.2-90.2
/
2010
The coated metallic bipolar plates are getting attractive due to their good feasibility of mass production, low contact resistance, high electrical/thermal conductivity, low gas permeability and good mechanical strength comparing with graphite materials. Yet, metallic bipolar plates for polymer electrolyte membrane(PEM) fuel cells typically require coatings for corrosion protection. Other requirements for the corrosion protective coatings include low electrical contact resistance between metallic bipolar plate and gas diffusion layer, good mechanical robustness, low mechanical and fabrication cost. The authors have evaluated a number of protective coatings deposited on stainless steel substrate by electroplating. The coated metallic bipolar plates are investigated with an electrochemical polarization tests, salt dipping tests, adhesion tests for corrosion resistance and then the contact resistance was measured. The results showed that the selective samples electroplated with optimized method, satisfied the DOE target for corrosion resistance and contact resistance, and also were very stabilized in the typical fuel cell environments in the long-term.
An interconnect is the key component of solid oxide fuel cells that electrically connects unit cells and separates fuel from oxidant in the adjoining cells. To improve their surface stability in high-temperature oxidizing environments, metallic interconnects are usually coated with conductive oxides. In this study, lanthanum nickelates ($LaNiO_3$) with a perovskite structure are synthesized and applied as protective coatings on a metallic interconnect (Crofer 22 APU). The partial substitution of Co, Cu, and Fe for Ni improves electrical conductivity as well as thermal expansion match with the Crofer interconnect. The protective perovskite layers are fabricated on the interconnects by a slurry coating process combined with optimized heat-treatment. The perovskite-coated interconnects show area-specific resistances as low as $16.5-37.5m{\Omega}{\cdot}cm^2$ at $800^{\circ}C$.
Kim, Minsung;Seo, Hakyu;Han, In-Su;Jung, Jeehoon;Shin, Hyungil;Hur, Taeuk;Cho, Sungbaek
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
/
2010.11a
/
pp.87.1-87.1
/
2010
Metallic bipolar plate is the one of the promising candidate material for PEMFC because of mechanical strength, low gas permeability, electrical and thermal conductivity. However, the corrosion is the main obstacle of metallic bipolar plate, and many investigations, especially coating on base metal, have been carried out to avoid corrosion. Gold is considered as the one of the best coating material because of its corrosion resistance and electrical conductivity. In this study, gold coated metallic bipolar plate was developed and evaluated. Due to our coating process, gold can be well-adhere to the base material, and hydrophobic material on its gold surface was coated by dipping method for better water management. To verify coating reliability, a single fuel cell(50cm2) was evaluated, and its durability over 4000hrs was demonstrated.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
/
1998.05b
/
pp.175-180
/
1998
The U-Zr metallic alloy with low swelling HT9 cladding is the candidate for the KALIMER fuel rod. The fuel rod should be able to maintain the structural integrity during its lifetime in the reactor. In a typical metallic fuel rod, load is mainly applied by internal gas pressure, and the deformation is primarily caused by creep of the cladding. The three-dimensional FEM modelling of a fuel rod is important to predict the structural behavior in concept design stage. Using the ANSYS code, the 3-D structure analyses were performed for various configuration, element and loads. It has been shown that the present analysis model properly evaluate the structural integrity of fuel rod. The present analysis results show that the fuel rod is expected to maintain its structural integrity during normal operation.
Kim, Jun Hwan;Lee, Kang Soo;Yang, Seong Woo;Lee, Byoung Oon;Lee, Chan Bock
Korean Journal of Metals and Materials
/
v.49
no.12
/
pp.937-944
/
2011
Studies have been carried out in order to reduce fuel-cladding chemical interaction (FCCI) behavior of metallic fuel in sodium-cooled fast reactors (SFR) using an electroplating technique. A $20{\mu}m$ thick Cr layer has been plated by the electrochemical method in the Sargent bath over the HT9 (12Cr-1Mo) clad material and diffusion couple tests of the U-10Zr metallic fuel as well as the rare earth alloy (70Ce-29La) have been conducted. The results show that the Cr plating can prevent FCCI behavior along the fuel-clad interface. However, cracks developed through the thickness during plating, which resulted in the migration of some fuel constituents. Variation of bath temperature, application of pulse current, and post heat treatment have been conducted to control such cracks. We found out that some conditions like the pulse current and the post heat treatment enhanced the layer property by reducing the internal cracks and improving the diffusion couple test.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.