Carbon nanotubes (CNTs) have excellent electrical, chemical stability, mechanical and thermal properties. In this paper, networks of Multi-walled carbon nanotube (MWCNT) materials were investigated as a resistive gas sensors for the $H_2$ gas detection. Sensor films were fabricated by the air spray method using the multi-walled CNTs dispersion solution on the glass substrates cured with plasma and nitrocellulose. Sensors were characterized by the resistance measurements in the self-fabricated oven in order to find the optimum detection properties for the hydrogen gas molecular. The sensitivity and the linearity of the MWVNT sensors using the glass substrate cured with plasma for the $H_2$ gas concentration of 0.06~0.6 ppm are 0.013~0.097%/sec and 0.131~0.959%FS, respectively. The MWCNT film was excellent in the response for the hydrogen gas moleculars and its reaction speed was very fast, which could be using as hydrogen gas sensor. The resistance of the fabricated sensors decreases when the sensors are exposed to $H_2$ gas.
Most accidents of medium-voltage cables installed in nuclear power plants result from the initial defect of internal insulators or the initial failure due to poor construction. However, as the service years of plants increase, the possibility of cable accidents is also rapidly increases. This is primarily caused by electric, mechanical, thermal, and radiation stresses. Recently, much attention is paid to the study of cable diagnoses. To date, partial discharge and Tan${\delta}$ measurements are known as reliable methods to diagnose the aging of medium-voltage cables. High frequency partial discharge measurement techniques have been widely used to diagnose cables in transmission and distribution systems. However, the on-line high frequency partial discharge technique has not been used in the nuclear power plants because of the plant shutdown risk, degraded measurement sensitivity, and application problems. In this paper, the partial discharge measurement with a portable device was tried to evaluate the integrity of the 4.16kV and 13.8kV cable lines. The test results show that the high detection sensitivity can be achieved by the high frequency partial discharge technique. The present technique is highly attractive to diagnose medium voltage cables in nuclear power plants.
A low power gas sensor with microheater was fabricated by MEMS technology. In order to heat up the gas sensing material to a operating temperature, a platinum(Pt) micro heater was built on to the micromachined Si substrate. The width and gap of microheater were $20\;{\mu}m$ and $4.5\;{\mu}m$, respectively. ZnO nanowhisker arrays were fabricated on a sensor device by hydrothermal method. The sensor device was deposited with ZnO seeds using PLD systems. A 200 ml aqueous solution of 0.1 mol zinc nitrate hexahydrate, 0.1 mol hexamethylenetetramine, and 0.02 mol polyethylenimine was used for growthing ZnO nanowhiskers. The power consumption to heat up the gas sensor to a operating temperature was measured and temperature distribution of sensor was analyzed by a Infrared Thermal Camera. The optimum temperature for highest sensitivity was found to be $250^{\circ}C$ although relatively high(64 %) sensitivity was obtained even at as low as $150^{\circ}C$. The power consumption was 72 mW at $250^{\circ}C$ and was only 25 mW at $150^{\circ}C$.
한국해양정보통신학회 2004년도 SMICS 2004 International Symposium on Maritime and Communication Sciences
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pp.9-15
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2004
The copolymerization of HEMA with different hydrophilic and hydrophobic co-monomers allows for the manipulation of their intrinsic properties. 2-Hydroxyethylmethacrylate (HEMA)-based hydrogels thus are of great interest due to their outstanding physico-mechanical properties and chemical stability. The idea to use HEMA in order to create thermo-sensitive polymers was based on our assumption that thermal-sensitivity comes from a suitable hydrophilic-hydrophobic balance of macromolecules. In this work we have chosen N-vinyl pyrrolidone as a hydrophilic co-monomer with the relatively hydrophobic HEMA due to its good polymerizing properties as well as its non-toxicity in a polymer state and deserved recognition as a biocompatible material. As a result, copolymerization of NVP and HEMA was successful in obtaining new types of thermo-sensitive polymers composed of hydrophilic and hydrophobic monomers.
A flat type microgas sensor was fabricated on the p-type silicon wafer with low stress S $i_3$$N_4$, whose thickness is 2${\mu}{\textrm}{m}$ using MEMS technology and its characteristics were investigated. W $O_3$thin film as a sensing material for detection of N $O_2$gas was deposited using a tungsten target by sputtering method, followed by thermal oxidation at several temperatures (40$0^{\circ}C$~$600^{\circ}C$) for one hour. N $O_2$gas sensitivities were investigated for the W $O_3$thin films with different annealing temperatures. The highest sensitivity when operating at 20$0^{\circ}C$ was obtained for the samples annealed at $600^{\circ}C$. As the results of XRD analysis, the annealed samples had polycrystalline phase mixed with triclinic and orthorhombic structures. The sample exhibit higher sensitivity when the system has less triclinic structure. The sensitivities, $R_{gas}$$R_{air}$ operating at 20$0^{\circ}C$ to 5 ppm N $O_2$of the sample annealed at $600^{\circ}C$ were approximately 90. 90.
본 논문에서는 열화상 카메라를 적용한 개인 맞춤형 냉각관리 시스템을 제안한다. 제안하는 장비는 열화상 카메라를 이용하여 사용자의 진행 전 피부 온도와 진행 후 피부온도의 차이에 따라 냉기 배출량 및 시스템을 제어한다. 피부의 온도가 비정상적으로 낮아지면 냉기공급을 차단하여 안전사고 발생 가능성을 방지한다. 피부 온도 감지센서를 열화상 카메라 온도측정으로 대체하여 경제적이고, 열화상 이미지로 온도를 확인할 수 있으므로 시각화가 가능하다. 또한, 제안하는 장비는 열화상 카메라를 적용한 개인 맞춤형 냉각관리 시스템의 안전을 위해 레이저 포인터를 듀얼로 사용하여 초점 거리를 산출하여 피부와의 거리를 측정하는 센서의 감도를 개선시킨다. 제안된 장비의 성능을 평가하기 위하여 외부공인 시험기관에서 실험하였다. 첫 번째로 측정된 온도 범위는 -100℃~-160℃로 측정되어, 현재 현장에서 사용되는 최고 수준인 -150~-160℃(cryo generation/미국) 보다 넓은 온도 범위를 나타내었다. 또한 오차는 ±3.2%~±3.5%로 측정되어 현재 현장에서 사용되는 최고 수준인 ±5%(CRYOTOP/중국) 보다 우수한 결과를 나타내었다. 두 번째로 측정된 거리 정확도는 ±4.0% 이하로 측정되어, 현재 현장에서 사용되는 최고 수준인 ±5%(CRYOTOP/중국) 보다 우수한 결과를 나타내었다. 세 번째로 질소 사용량은 최대 0.15 L/min 미만으로 확인되어, 현재 현장에서 사용되는 최고 수준인 6 L/min(POLAR BEAR/미국) 보다 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 본 본문에서 제안한 열화상 카메라를 적용한 개인 맞춤형 냉각관리 시스템의 성능의 우수함이 판별되었다.
본 논문에서는 애조인 설계민감도(DSA)를 사용하여 평형상태의 열전도문제에서 수치적으로 얻어진 위상 최적설계를 실험적으로 검증하였다. 애조인 변수법을 이용하면 해석에서 사용되었던 행렬시스템을 애조인 문제를 풀 때 그대로 활용가능하기 때문에 설계민감도를 얻는데 필요한 계산을 매우 효율적으로 수행할 수 있다. 위상 최적설계를 위해서 설계변수는 정규화된 재료밀도 함수로 정하였다. 목적함수는 구조물의 열 컴플라이언스이고 제한조건은 허용 가능한 재료량이다. 또한 열화상카메라를 활용하여 이러한 위상 최적설계로 얻어진 수치적 결과를 부피가 동일하도록 직관적으로 설계된 디자인과 비교하여 실험적으로 검증하였다. 위상 최적설계로 얻어진 결과를 실제로 제작하기 위해 간단한 수치기법을 통해 점 정보로 변환한 후 역설계 상용프로그램을 이용하여 CAD 모델링을 수행한다. 이를 바탕으로 위상 최적설계 결과를 CNC(Computerized Numerically Controlled machine tools) 선반으로 제작하였다.
The purpose of this study is for the sensitivity study f9r a Steam Generator Tube Rupture (SGTR) of the System-integrated Modular Advanced ReacTor for a Pilot (SMART-P) plant. The thermal hydraulic analysis of a SGIR for the Limiting Conditions for Operation (LCO) is performed using TASS/SMR code. The TASS/SMR code can calculate the core power, pressure, flow, temperature and other values of the primary and secondary system for the various initiating conditions. The major concern of this sensitivity study is not the minimum Critical Heat Flux Ratio(CHFR) but the maximum leakage amount from the primary to secondary sides at the steam generator. Therefore the break area causing the maximum accumulated break flow is researched for this reason. In the case of a SGIR for the SMART-p, the total integrated break flow is 11,740kg in the worst case scenario, the minimum CHFR is maintained at Over 1.3 and the hottest fuel rod temperature is below 606"I during the transient. It means that the integrity of the fuel rod is guaranteed. The reactor coolant system and the secondary system pressures are maintained below 18.7MPa, which is system design pressure.
본 논문에서는 열팽창 계수가 큰 땜납을 광섬유 격자 (FBG)에 용융 부착시킨 온도센서에 관한 연구 결과를 발표하고자 한다. $110^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 브래그 파장의 변이가 0.04 $nm/^{\circ}C$로써, 땜납이 부착되지 않은 FBG보다 약 4배의 감도가 향상되었다. 그러나 $110^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 파장 변이가 0.01 $nm/^{\circ}C$로써 땜납이 부착되자 않은 FBG와 동일한 감도가 측정되었다. 땜납을 고온에서 용융 부착하기 때문에 $110^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 브래그 파장이 단파장 쪽으로 이동되어 나타났다. 또한, 땡납 부착 후, 땡납과 FBG의 계면에서 발생된 스트레스를 열처리 과정을 통해 이완시켜 안정된 동작을 얻을 수 있었다.
폭발성 가스의 종류 및 그 양을 검지하기 위한 10개의 개별 센서가 한 기판위에 집적된 센서어레이를 개발했다. 이 센서어레이는 각종 가스에 대해 다양한 감도 패턴을 가지며, $SnO_2$를 모물질로 하는 10개의 산화물 반도체 가스센서로 구성하였다. 나노사이즈이며 큰 비표면적을 가진 모물질에 서로 다른 첨가물을 첨가하여 감지물질를 제작함으로써 저농도에 대한 감도 및 재현성을 높였고, 센서어레이 전반에서 균일한 온도 분포가 되도록 설계하였다. $400^{\circ}C$에서 동작하는 센서어레이로부터 얻은 감도를 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 폭발 하한값의 범위에서 부탄, 프로판 그리고 메탄 등과 같은 폭발성 가스의 종류 및 양을 신뢰성 있게 식별할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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