• 제목/요약/키워드: fuel distribution

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산림수확 시뮬레이터 HARVEST 응용에 의한 벌채지 공간배치 사례연구 (A Case Study of Spatial Allocation of Cut Blocks Using a Timber Harvest Simulator HARVEST)

  • 송정은;장광민;한희;설아라;정우담;정주상
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권1호
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    • pp.96-103
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    • 2012
  • 본 연구에서는 산림수확계획 수립에 있어 벌채지 선정에 효과적으로 활용될 수 있는 수확분배시뮬레이션 모델의 도입을 위한 사례연구를 수행하였다. 이를 위해 Gustafson과 Crow가 개발한 HARVEST를 산림수확 공간분배 모델로 선정하고 국립산림과학원의 광릉시험림을 대상으로 벌채구획의 면적제한, 벌채지 선정방법, 및 벌채지 연접제한과 같은 기본적인 산림수확 경영방침을 적용하여 모델의 적용성을 검토하였다. 연구결과 벌채 구획의 면적제한 조건의 경우 허용벌채면적이 커질수록 벌채구획의 수는 적어지고 벌채구획간의 거리는 멀어지는 것으로 나타났다. 또한 임의산개형, 군상형 군상택벌형 및 영급순 등 벌채임분의 선정방법을 달리하여 수확 시뮬레이션에 적용한 경우 군상택벌형을 제외하고 벌채구획의 크기와 개소 수는 비슷한 경향을 나타내었으나 벌채지간 거리에서 차이를 나타내었다. 벌채지의 연접제한은 이미 벌채된 임분 주변에서의 벌채를 제한하므로 벌채구획의 수를 증가시키는 효과를 나타냈다. 이상의 연구결과를 종합한 결과 HARVEST는 산림수확을 수행하는데 있어 다양한 경영목표에 따라 벌채구획의 수와 공간분포의 정도를 조절할 수 있는 효과적인 도구로 평가되었다.

열분해에 의한 내충격 폴리스티렌 해중합 생성물의 분포 특성 (Product Distribution Characteristics of High-Impact Polystyrene Depolymerization by Pyrolysis)

  • 이봉희;유홍정;김대수
    • 폴리머
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    • 제29권1호
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    • pp.64-68
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    • 2005
  • 폐플라스틱으로 수거되는 내충격 폴리스티렌의 액상연료로서의 재활용을 위해 열분해에 의한 HIPS 해중합 특성을 연구하였다. 열분해 온도 및 열분해 시간이 HIPS의 열분해에 미치는 영향을 조사하였다. HIPS의 열분해 반응 시작온도와 활성화에너지는 가열속도가 증가함에 따라 증가하였다. 전환율과 액체수율은 열분해 온도와 시간이 증가함에 따라 점진적으로 증가하였다. 열분해 과정에서 생성된 각각의 액체성분을 한국석유품질검사소 석유제품 품질기준에 기초하여 증류온도에 따라 가솔린, 등유, 경유, 중유로 분류하여 본 결과, 가솔린 > 중유 > 등유 > 경유 순이었다. 특히 가솔린 성분은 열분해된 HIPS의 51${\pm}$6 wt%를 차지하였다.

A Study on the Optimal Position for the Secondary Neutron Source in Pressurized Water Reactors

  • Sun, Jungwon;Yahya, Mohd-Syukri;Kim, Yonghee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제48권6호
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    • pp.1291-1302
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    • 2016
  • This paper presents a new and efficient scheme to determine the optimal neutron source position in a model near-equilibrium pressurized water reactor, which is based on the OPR1000 Hanul Unit 3 Cycle 7 configuration. The proposed scheme particularly assigns importance of source positions according to the local adjoint flux distribution. In this research, detailed pin-by-pin reactor adjoint fluxes are determined by using the Monte Carlo KENO-VI code from solutions of the reactor homogeneous critical adjoint transport equations. The adjoint fluxes at each allowable source position are subsequently ranked to yield four candidate positions with the four highest adjoint fluxes. The study next simulates ex-core detector responses using the Monte Carlo MAVRIC code by assuming a neutron source is installed in one of the four candidate positions. The calculation is repeated for all positions. These detector responses are later converted into an inverse count rate ratio curve for each candidate source position. The study confirms that the optimal source position is the one with very high adjoint fluxes and detector responses, which is interestingly the original source position in the OPR1000 core, as it yields an inverse count rate ratio curve closest to the traditional 1/M line. The current work also clearly demonstrates that the proposed adjoint flux-based approach can be used to efficiently determine the optimal geometry for a neutron source and a detector in a modern pressurized water reactor core.

Thermal-hydraulic analysis of a new conceptual heat pipe cooled small nuclear reactor system

  • Wang, Chenglong;Sun, Hao;Tang, Simiao;Tian, Wenxi;Qiu, Suizheng;Su, Guanghui
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권1호
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    • pp.19-26
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    • 2020
  • Small nuclear reactor features higher power capacity, longer operation life than conventional power sources. It could be an ideal alternative of existing power source applied for special equipment for terrestrial or underwater missions. In this paper, a 25kWe heat pipe cooled reactor power source applied for multiple use is preliminary designed. Based on the design, a thermal-hydraulic analysis code for heat pipe cooled reactor is developed to analyze steady and transient performance of the designed nuclear reactor. For reactor design, UN fuel with 65% enrichment and potassium heat pipes are adopted in the reactor core. Tungsten and LiH are adopted as radiation shield on both sides of the reactor core. The reactor is controlled by 6 control drums with B4C neutron absorbers. Thermoelectric generator (TEG) converts fission heat into electricity. Cooling water removes waste heat out of the reactor. The thermal-hydraulic characteristics of heat pipes are simulated using thermal resistance network method. Thermal parameters of steady and transient conditions, such as the temperature distribution of every key components are obtained. Then the postulated reactor accidents for heat pipe cooled reactor, including power variation, single heat pipe failure and cooling channel blockage, are analyzed and evaluated. Results show that all the designed parameters satisfy the safety requirements. This work could provide reference to the design and application of the heat pipe cooled nuclear power source.

메탄올 전기산화반응 증진을 위한 PtRuW/C 촉매에서 텅스텐의 효과에 관한 연구 (Effect of Tungsten on PtRuW/C Catalysts for Promoting Methanol Electro-oxidation)

  • 노창수;손정민;박영권
    • 공업화학
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    • 제23권6호
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    • pp.561-566
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    • 2012
  • PtRuW/C 촉매를 Pt : Ru : W 비를 5 : 4 : 1, 2 : 1 : 1, 1 : 1 : 1, 1 : 2 : 2로 각각 합성하였다. 촉매의 조성은 EDX분석을 통해 이론값과 비슷하다는 것을 확인하였다. TEM분석과 XRD분석으로부터 3.5~5.5 nm의 균일한 입자 크기 및 결정질 분포를 가지고 있음을 확인하였다. 유효표면적, 전류밀도, 고유 활성 및 피독률과 같은 전기화학적 특성은 CO 스트리핑, 선형쓸음 전기량 측정법, 대시간 전류법 등과 같은 방법으로 분석하였다. 이러한 분석으로부터, $PtRu_2W_2/C$를 제외한 촉매는 상업촉매보다 우수한 반응성과 안정성을 가지고 있음을 확인하였다. 이 중 가장 우수한 촉매는 $Pt_5Ru_4W/C$였으며, $121.05mA{\cdot}m^{-2}$의 specific activity와 $0.01%{\cdot}s^{-1}$의 피독률을 보였다.

Investigation of flow-regime characteristics in a sloshing pool with mixed-size solid particles

  • Cheng, Songbai;Jin, Wenhui;Qin, Yitong;Zeng, Xiangchu;Wen, Junlang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권5호
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    • pp.925-936
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    • 2020
  • To ascertain the characteristics of pool sloshing behavior that might be encountered during a core disruptive accident of sodium-cooled fast reactors, in our earlier work several series of experiments were conducted under various scenarios including the condition with mono-sized solid particles. It is found that under the particle-bed condition, three typical flow regimes (namely the bubble-impulsion dominant regime, the transitional regime and the bed-inertia dominant regime) could be identified and a flow-regime model (base model) has been even successfully established to estimate the regime transition. In this study, aimed to further understand this behavior at more realistic particle-bed conditions, a series of simulated experiments is newly carried out using mixed-size particles. Through analyses, it is verified that for present scenario, by applying the area mean diameter, our previously-developed base model can provide the most appropriate predictive results among the various effective diameters. To predict the regime transition with a form of extension scheme, a correction factor which is based on the volume-mean diameter and the degree of convergence in particle-size distribution is suggested and validated. The conducted analyses in this work also indicate that under certain conditions, the potential separation between different particle components might exist during the sloshing process.

온실가스 배출량 산정 방법에 따른 N2O 배출량 비교 (Comparison of N2O Emissions by Greenhouse Gas Emission Estimation Method)

  • 강소영;조창상;김승진;강성민;윤현기;전의찬
    • 한국기후변화학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.175-184
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    • 2015
  • In this study GC and PAS were used to calculate $N_2O$ concentration of exhaust gas from Wood Chip combustion system. Fuel supplied to the incinerator was collected and analyzed and then the analysis result was used to calculate $N_2O$ emissions. Tier 3 and Tier 4 Method were used to calculate the $N_2O$ emissions. Plant's Specific emission factor of $N_2O$ by Tier 3 Method was 0.35 kg/TJ, while default emission factor of Wood?Wood Waste proposed by 2006 IPCC G/L was 4 kg/TJ. So the $N_2O$ emission factor of this study was 3.65 kg/TJ lower compared to the IPCC G/L. The total emissions calculated by Plant's specific emission factor was 4.22 kg during the measuring period, but by Tier 4 Method it was 7.88 kg. This difference in emissions was caused by the difference of continuous measuring and intermittent sampling. It would be necessary to apply continuous measuring to calculate emissions of $Non-CO_2$ gas whose the density distribution is relatively high. However currently, according to the target management guideline of greenhouse gas and energy, the continuous measuring method to calculate greenhouse gas emission is applied only to $CO_2$. Therefore for reliable greenhouse gas emission calculation it would be necessary to apply continuous measuring to calculate $Non-CO_2$ gas emission.

축소 구획실에서 화원과 측벽의 거리에 따른 화재특성 변화 (Changes in Fire Characteristics according to the Distance Between the Fire Source and Sidewall in a Reduced-Scale Compartment)

  • 윤홍석;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권1호
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    • pp.50-59
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    • 2019
  • 과환기 화재조건에서 화원과 측벽의 거리에 따른 화재특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 1/3 축소된 ISO 9705 화재실이 제작되었으며, Spruce wood crib이 연료로 사용되었다. 구획 내부의 현상 이해를 위하여 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용한 시뮬레이션이 수행되었다. 개방된 공간 화재에 비해 구획실 화재는 벽면의 열 피드백 효과로 인하여 질량 감소율과 열발생률이 증가됨이 확인되었다. 측벽과 화원의 거리가 감소됨에 따라 화염으로의 공기 유입 제한에도 불구하고 주요 화재특성인 최대 질량 감소율, 열발생률, 화재 성장률, 온도 및 열유속이 증가되었다. 특히 측벽과 화원이 접촉되었을 때 이들 물리량의 가장 큰 변화가 확인되었다. 추가로 화원과 측벽의 거리에 따른 구획 내부의 유동구조의 변화로 인하여 온도의 수직분포에 상당한 변화가 발생됨이 확인되었다.

Theoretical models of threshold stress intensity factor and critical hydride length for delayed hydride cracking considering thermal stresses

  • Zhang, Jingyu;Zhu, Jiacheng;Ding, Shurong;Chen, Liang;Li, Wenjie;Pang, Hua
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권7호
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    • pp.1138-1147
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    • 2018
  • Delayed hydride cracking (DHC) is an important failure mechanism for Zircaloy tubes in the demanding environment of nuclear reactors. The threshold stress intensity factor, $K_{IH}$, and critical hydride length, $l_C$, are important parameters to evaluate DHC. Theoretical models of them are developed for Zircaloy tubes undergoing non-homogenous temperature loading, with new stress distributions ahead of the crack tip and thermal stresses involved. A new stress distribution in the plastic zone ahead of the crack tip is proposed according to the fracture mechanics theory of second-order estimate of plastic zone size. The developed models with fewer fitting parameters are validated with the experimental results for $K_{IH}$ and $l_C$. The research results for radial cracking cases indicate that a better agreement for $K_{IH}$ can be achieved; the negative axial thermal stresses can lessen $K_{IH}$ and enlarge the critical hydride length, so its effect should be considered in the safety evaluation and constraint design for fuel rods; the critical hydride length $l_C$ changes slightly in a certain range of stress intensity factors, which interprets the phenomenon that the DHC velocity varies slowly in the steady crack growth stage. Besides, the sensitivity analysis of model parameters demonstrates that an increase in yield strength of zircaloy will result in a decrease in the critical hydride length $l_C$, and $K_{IH}$ will firstly decrease and then have a trend to increase with the yield strength of Zircaloy; higher fracture strength of hydrided zircaloy will lead to very high values of threshold stress intensity factor and critical hydride length at higher temperatures, which might be the main mechanism of crack arrest for some Zircaloy materials.

정전기력 현미경을 사용한 메조포러스 실리카/나피온 합성 이온교환막의 표면 전하 및 모폴로지 연구 (Surface Charge and Morphological Characterization of Mesoporous Cellular Foam Silica/Nafion Composite Membrane by Using EFM)

  • 권오성
    • 새물리
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    • 제68권11호
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    • pp.1173-1182
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    • 2018
  • 메조포러스 실리카는 강한 친수성과 구조적인 특성으로 인하여 저습환경에서도 이온교환막에 적절한 수화가 일어나도록 할 것이다. 그러므로 메조포러스 실리카와 나피온을 합성한 이온교환막은 낮은 상대습도에서도 우수한 양성자 전도도를 보일 것이다. 메조포러스 실리카와 나피온 합성이온교환막의 이온채널형성 그리고 네트워크를 통한 양성자 이동에 대한 이해는 합성이온교환막을 개발하고 최적화하기 위해 필수적이라 할 수 있다. 이 연구에서는 메조포러스 구조 (mesoporous cellular foam) $SiO_2/Nafion$ 합성이온교환막을 제작하고 양성자 전도도 및 성능을 평가하였다. 또한, 정전기력 현미경(electrostatic force microscopy, EFM)을 사용하여 메조포러스 구조 $SiO_2/Nafion$ 합성 이온교환막의 표면 전하 밀도 측정을 통한 이온 채널의 분포 및 밀도를 분석하였다. 연구는 몇 가지 주목할 만한 결과를 보여주었다. 첫째, 합성이온교환막은 저습환경에서 우수한 양성자 전도도 및 성능을 나타내었다. 둘째, 합성이온교환막은 국부적으로 이온채널의 밀도가 주목할 만하게 높은 지역이 형성되며 동시에 양성자 전도도가 극단적으로 낮은 지역 또한 동시에 형성됨을 확인하였다.