• 제목/요약/키워드: fuel contamination

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디젤엔진에 있어서 연료의 성분이 아산화질소 배출에 미치는 영향 (Effect of fuel component on nitrous oxide emission characteristics in diesel engine)

  • 유동훈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1045-1050
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    • 2014
  • 아산화질소($N_2O$, Nitrous Oxide)는 이산화탄소($CO_2$, Carbon Oxide), 메탄($CH_4$, Metane)이어 세 번째로 지구온난화에 기여하는 물질로 알려져 있다. $N_2O$의 지구온난화 계수는 대기 중에서 안정하고, 성층권에서 광분해 된 후 이차적인 오염의 원인이 되기 때문에 $CO_2$의 310배에 이른다. $N_2O$의 생성에 대한 조사는 보일러와 같은 연속적인 연소를 갖는 동력원에 대하여 몇몇의 연구자들에 의한 보고가 있었다. 하지만, 디젤엔진에 있어서 연료의 성분이 $N_2O$ 배출에 미치는 영향에 대한 조사는 실시되어지지 않은 상태이다. 그러므로 본 연구에서는 디젤엔진에서 연료 중에 질소와 황 농도에 의해 변화되는 $N_2O$ 배출율에 대하여 조사하였다. 실험에 사용한 엔진은 12kW/2400rpm의 4행정 직접분사식 디젤엔진이고, 실험엔진의 운전조건은 75% 부하에서 이루어졌다. 연료 중의 질소와 황 농도는 Pyridine, Indole, Quinoline, Pyrrol, Propionitrile, Di-tert-butyl-disulfide의 6 종류 첨가제를 사용하여 증가시켰다. 결과에 의하면, 질소성분 0.3% 이하를 갖는 디젤연료는 첨가제의 종류와 농도와 관계없이 $N_2O$ 배출률에 영향을 미치지 않았다. 하지만, 연료 중 황 첨가제의 증가는 배기가스 중의 $N_2O$ 농도를 증가시켰다.

EBR-II 사용후핵연료의 건식처리공정에 의한 우라늄의 순도 평가 (Assessment of a U Product purity from Pyroprocessing Spent EBR-II Fuel)

  • 이정원;이한수;김응호;이종현
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.167-174
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    • 2009
  • EBR-II사용후핵연료의 파이로건식처리공정에 의해 발생된 우라늄의 순도에 대한 포괄적인 분석을 수행하였다. 분석 결과를 미국 아이다호 국립연구소 및 한국원자력 연구원의 협력과제 하에서 한국과 미국의 저준위 폐기물 기준으로 비교하였다. 미국의 저준위 폐기물 기준은 우라늄 등위원소를 포함하지 않으나, 한국의 경우는 포함하는 것으로 조사되었다. 분석 결과 EBR-II 우라늄 생성물 내에서 저준위 기준을 초과하는 유일한 알파 핵종은 우라늄 동위원소가 아니라 Pu-239였다. 생성물 내의 Pu 오염은 개량된 염증류공정을 통한 예비실험 결과 획기적으로 줄일 수 있음을 알 수 있었으며, 보다 공정을 개선시킨다면 제안된 기술을 이용하여 미국의 저준위 기준을 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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도심에서 방사능분산장치의 폭발로 인한 피폭선량 예측결과의 상호비교 (An Intercomparison of Model Predictions for an Urban Contamination Resulting from the Explosion of a Radiological Dispersal Device)

  • 황원태;정효준;김은한;한문희
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.39-47
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    • 2009
  • 국제원자력기구 (IAEA)가 주관하는 EMRAS (${\mathbf{\underline{E}}}nvironmental$ ${\mathbf{\underline{M}}}odeling$ for ${\mathbf{\underline{RA}}}diation$ ${\mathbf{\underline{S}}}afety$) 프로그램의 도시오염 평가분과에서 설계한 가상의 도심에서 방사능 분산장치의 폭발로 인한 피폭선량 결과비교에 국내모델 METRO-K의 계산결과가 참여하였다. 본 논문에서는 동 분과에서 수행된 수많은 계산결과 중에서 극히 일부분만을 집중적으로 논의하였다. 참가모델 (METRO-K, RESRAD-RDD, CPHR)이 수행한 예측결과의 차이는 다른 수학적 접근방식, 적용값, 평가자의 이해 등에 기인하였다. 비록 최종결과 (예로 영향을 주는 모든 오염표면으로부터 받게 되는 피폭선량률)는 유사할지 모르지만 오염표면 기여에 대한 이해등에 있어서는 큰 차이를 나타냈다. 이는 평가자가 경험한 사회적, 문화적 차이 뿐 아니라 방사능테러에 대한 정보와 이해 부족으로 판단된다. 따라서 이러한 정보가 부족한 상황에서는 평가자의 경험과 주관적 판단이 무엇보다 중요하다는 사실을 알 수 있었다. 방사능테러에 대한 약간의 추가적 정보를 획득할 수 있다면 METRO-K는 기존 모델을 확장하여 만일의 경우 도심에서 발생할 수 있을지 모르는 방사능테러에 따른 대응행위 결정지원에 충분히 활용할 수 있음을 EMRAS 프로그램을 통해 확인할 수 있었다.

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COATED PARTICLE FUEL FOR HIGH TEMPERATURE GAS COOLED REACTORS

  • Verfondern, Karl;Nabielek, Heinz;Kendall, James M.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제39권5호
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    • pp.603-616
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    • 2007
  • Roy Huddle, having invented the coated particle in Harwell 1957, stated in the early 1970s that we know now everything about particles and coatings and should be going over to deal with other problems. This was on the occasion of the Dragon fuel performance information meeting London 1973: How wrong a genius be! It took until 1978 that really good particles were made in Germany, then during the Japanese HTTR production in the 1990s and finally the Chinese 2000-2001 campaign for HTR-10. Here, we present a review of history and present status. Today, good fuel is measured by different standards from the seventies: where $9*10^{-4}$ initial free heavy metal fraction was typical for early AVR carbide fuel and $3*10^{-4}$ initial free heavy metal fraction was acceptable for oxide fuel in THTR, we insist on values more than an order of magnitude below this value today. Half a percent of particle failure at the end-of-irradiation, another ancient standard, is not even acceptable today, even for the most severe accidents. While legislation and licensing has not changed, one of the reasons we insist on these improvements is the preference for passive systems rather than active controls of earlier times. After renewed HTGR interest, we are reporting about the start of new or reactivated coated particle work in several parts of the world, considering the aspects of designs/ traditional and new materials, manufacturing technologies/ quality control quality assurance, irradiation and accident performance, modeling and performance predictions, and fuel cycle aspects and spent fuel treatment. In very general terms, the coated particle should be strong, reliable, retentive, and affordable. These properties have to be quantified and will be eventually optimized for a specific application system. Results obtained so far indicate that the same particle can be used for steam cycle applications with $700-750^{\circ}C$ helium coolant gas exit, for gas turbine applications at $850-900^{\circ}C$ and for process heat/hydrogen generation applications with $950^{\circ}C$ outlet temperatures. There is a clear set of standards for modem high quality fuel in terms of low levels of heavy metal contamination, manufacture-induced particle defects during fuel body and fuel element making, irradiation/accident induced particle failures and limits on fission product release from intact particles. While gas-cooled reactor design is still open-ended with blocks for the prismatic and spherical fuel elements for the pebble-bed design, there is near worldwide agreement on high quality fuel: a $500{\mu}m$ diameter $UO_2$ kernel of 10% enrichment is surrounded by a $100{\mu}m$ thick sacrificial buffer layer to be followed by a dense inner pyrocarbon layer, a high quality silicon carbide layer of $35{\mu}m$ thickness and theoretical density and another outer pyrocarbon layer. Good performance has been demonstrated both under operational and under accident conditions, i.e. to 10% FIMA and maximum $1600^{\circ}C$ afterwards. And it is the wide-ranging demonstration experience that makes this particle superior. Recommendations are made for further work: 1. Generation of data for presently manufactured materials, e.g. SiC strength and strength distribution, PyC creep and shrinkage and many more material data sets. 2. Renewed start of irradiation and accident testing of modem coated particle fuel. 3. Analysis of existing and newly created data with a view to demonstrate satisfactory performance at burnups beyond 10% FIMA and complete fission product retention even in accidents that go beyond $1600^{\circ}C$ for a short period of time. This work should proceed at both national and international level.

Removal of heavy metal and organic matter by electrokinetic ultrasonic remediation technology

  • Chung, Ha-Ik;Oh, In-Kyu
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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    • pp.210-214
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    • 2002
  • In this study, the coupled effect of electrokinetic and ultrasonic remediation technology was investigated for removing of heavy metal and organic matter at the same time. The laboratory tests were conducted using specially designed and fabricated electrokinetic and ultrasonic devices. The electrokinetic technique was applied to remove mainly the heavy metal and the ultrasonic technique was applied to remove mainly organic substance in contaminated soil. Diesel fuel and Cd were used as a surrogate contaminant for this test. A series of laboratory experiments involving electrokinetic and electrokinetic+ultrasonic flushing test were carried out. An increase in permeability and contaminant removal rate was observed in electrokinetic+ultrasonic flushing test.

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Heavy Metal Pollution Monitoring at King Sejong Station, King George Island, Antarctica

  • Ahn, In-Young;Choi, Hee-Seon;Kim, Ko-Woon
    • Ocean and Polar Research
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    • 제25권4호
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    • pp.645-652
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    • 2003
  • The coastal environment of King George Island is potentially subject to contamination by pollutants arising from station operations, such as emissions from fossil fuel burning, oil spills, waste disposal, etc. As a preparatory step to assess such impacts on the marine environment and living organisms of this island, two molluscan species (the bivalve Laternula elliptica and the gastropod Nacella concinna) were selected as biomonitors for metal pollution monitoring, and their baseline levels have been investigated for the past several years at King Sejong Station. In this review, variability of the baseline levels is discussed in relation to body size, tissue type, and sex. Natural elevations of some metals are also discussed with respect to the environmental characteristics of this region.

Radionuclide-Specific Exposure Pathway Analysis of Kori Unit 1 Containment Building Surface

  • Byon, Jihyang;Park, Sangjune;Ahn, Seokyoung
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.347-354
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    • 2020
  • Site characterization for decommissioning Kori Unit 1 is ongoing in South Korea after 40 years of successful operation. Kori Unit 1's containment building is assumed to be mostly radioactively contaminated, and therefore radiation exposure management and detailed contamination investigation are required for decommissioning and dismantling it safely. In this study, site-specific Derived Concentration Guideline Levels (DCGLs) were derived using the residual radioactivity risk evaluation tool, RESRAD-BUILD code. A conceptual model of containment building for Kori Unit 1 was set up and limited occupational worker building inspection scenario was applied. Depending on the source location, the maximum contribution source and exposure pathway of each radionuclide were analyzed. The contribution of radionuclides to dose and exposure pathways, by source location, is expected to serve as basic data in the assessment criteria of survey areas and classification of impact areas during further decommissioning and decontamination of sites.

Estimation of Effective Dose to Residents Due to Hypothetical Accidents During Dismantling of Steam Generator

  • Kyeong-Ju Lee;Chang-Lak Kim
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.183-191
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    • 2023
  • The potential impact of hypothetical accidents that occur during the immediate and deferred dismantling of the Kori Unit 1 steam generator has been comprehensively evaluated. The evaluation includes determining the inventory of radionuclides in the Steam Generator based on surface contamination measurements, assuming a rate of release for each accident scenario, and applying external and internal exposure dose coefficients to assess the effects of radionuclides on human health. The evaluation also includes calculating the atmospheric dispersion factor using the PAVAN code and analyzing three years of meteorological data from Kori NPP to determine the degree of diffusion of radionuclides in the atmosphere. Overall, the effective dose for residents living in the Exclusion Area Boundary (EAB) of Kori NPP is predicted, an it is found that the maximum level of the dose is 0.034% compared to the annual dose limit of 1 mSv for the general public. This implies that the potential impact of hypothetical accidents on human health discussed above is within acceptable limits.

소화슬러지를 이용한 토양 내 석유계 탄화수소의 혐기성 분해 (Anaerobic Degradation of Petroleum Hydrocarbons in Soil by Application of a Digestion Sludge)

  • 이태호;변임규;박정진;박현철;박태주
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.938-943
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    • 2007
  • 혐기성 소화조 슬러지 주입에 의한 디젤오염(10,000 mg/kg soil) 토양 내 석유계 탄화수소의 혐기성 분해에 관하여 조사하였다. 오염된 토양 50 g에 총휘발성 고형물 농도 2,000 mg/L인 소화조 슬러지를 15 mL/kg soil와 30 mL/kg soil 농도로 주입하고 90일간 배양한 결과, 각각 37.2%와 58.0%의 총석유계 탄화수소(TPH)의 분해율을 나타내었다. 슬러지를 주입하지 않은 오염토양 대조군과 멸균된 토양에 멸균된 슬러지를 주입한 대조군에서는 120일간의 배양에서 초기 첨가한 디젤의 17%와 4%가 각각 제거된 것에 비하여, 전자수용체의 종류를 달리한 여러 혐기성 조건, 즉, 질산염 환원 조건, 황산염 환원 조건, 메탄생성 조건, 혼합 전자수용체 조건 모두에서 소화조 슬러지 주입에 의해 토양 내 디젤의 40% 이상이 분해됨을 확인할 수 있었다. 배양 120일 동안의 오염토양 내 TPH의 분해율은 혼합 전자수용체 조건에서 75%로 가장 높았으며, 황산염 환원 조건(67%), 질산염 환원 조건(13%), 메탄생성 조건(43%) 순으로 나타났다. 그러나 난분해성 물질로 알려진 isoprenoid의 분해율은 황산염 환원 조건이 다른 전자수용체 조건에 비해 가장 높은 분해율을 나타내었다. 본 연구 결과를 통하여, 소화조 슬러지를 이용하여 혐기성 상태에서 오염토양 내 디젤을 분해하는 기술은 석유계 탄화수소로 오염된 토양의 실질적인 복원에 유용한 것으로 판단되었다.

회귀 분석 모델을 이용한 고리 1호기 해체 비용 추정 (Decommissioning Cost Estimation of Kori Unit 1 Using a Multi-Regression Analysis Model)

  • 주한영;김재욱;정소윤;문주현
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권2_spc호
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    • pp.247-260
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    • 2020
  • 본 논문에서는 고리 1호기 해체 비용 추정을 위해 외국 원자력발전소 해체 비용 데이터를 현가화한 후 원자력발전소 해체 비용 추정 회귀 분석모델을 개발하였다. 이 모델 개발에 사용된 데이터는 해체 또는 진행 중인 BWR 13기, PWR 16기의 해체 비용 데이터이다. 회귀 분석모델 도출을 위해, 해체 비용을 종속변수로 정하고, 해체 원전의 운전 특성을 반영할 수 있게 고안된 Contamination factor와 해체 기간을 독립변수로 선정하였다. 빅데이터 분석 도구인 R language의 통계패키지를 이용하여 회귀 분석모델을 도출하였다. 이 회귀 분석 모델을 적용하여 고리 1호기 해체 비용을 예측한 결과, 미화 663.40~928.32백만 달러, 한화 약 7,828.12억~1조 954.18억 원이 소요될 것으로 예측되었다.