An Experimental Study on the Characteristics of Electromagnetic Filter

전자기 필터의 특성에 관한 실험적 연구

The electromagnetic filter has been recognized as a technological replacement for the conventional filtration systems of the nuclear power plant coolant. But, as of now there are neither clear understandings of the phenomena occurring in the electromagnetic filter nor the general theoretical analyses. These facts make the application or the electromagnetic filter to the real systems a little risky, and therefore it has not been commercialized although it shows excellent performances in such situations as the plant abnormality, where the conventional filters usually fail. This experimental study of the low power electromagnetic filter aims at the clarification of the general characteristics under varying operational parameters. Since the detailed characteristics may differ from one electromagnetic filter to another, they are considered secondary. The impurities applied are the highly magnetic magnetite (Fe$_3$O$_4$) and the diamagnetic cuprous oxide (Cu$_2$O). The empirical equations are derived from the experimental data by the regressional analyses. They are classified of three types : Efficiencies vs. Time, Efficiencies vs. Load, and Load vs. Time. The characteristics of the electromagnetic filter observed in this experiment agreed well with other related works in many aspects. Especially in this study, some assumptions and discussions including the physical deposition are combined for the explanations of the filter characteristics found in our and other experimental works.

전자기 필터는 기존의 냉각수 정화계통에 대한 기술적 대체물로 주목받아 왔다. 그러나 현재로선 전자기 필터의 물리적 현상에 대한 명확한 이해나 이론적 접근이 몹시 부족한 상태이다. 이러한 이유로 전자기 필터의 실제 적용에 어려움이 있으며, 우수한 성능에도 불구하고 광범위하게 상업화되지 못한 상태이다. 저출력 전자기 필터를 사용한 본 실험적 연구에서는 다양한 운전 변수들이 변하는 조건에서 전자기 필터의 특성에 관한 연구를 수행하였다. 단, 전자기 필터의 구체적 수치등은 필터마다 다르므로 부차적인 것으로 간주되었다. 실험에 사용된 불순물은 강자성의 사삼산화철과 반자성인 산화제일구리를 사용하였으며, 측정된 자료에 대해서는 회귀분석을 실시하였다. 그 결과로 효율 대 시간, 효율 대 필터부하, 필터부하대 시간에 대한 근사 방정식이 얻어졌다. 본 실험에서 얻어진 전자기 필터의 일반적 특성은 지금까지의 연구와 잘 일치하는 것을 보였으며, 특히 본 연구에서는 지금까지의 연구들에서 밝혀진 특성들을 설명하기 위하여 물리침착등의 몇가지 가설이 제시되었다