• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권8호
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• pp.1711-1716
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• 2017

Uranium tetrafluoride ($UF_4$) is the most used nuclear material for producing metallic uranium by reduction with Ca or Mg. Metallic uranium is a raw material for the manufacture of uranium silicide, $U_3Si_2$, which is the most suitable uranium compound for use as nuclear fuel for research reactors. By contrast, ammonium uranyl carbonate is a traditional uranium compound used for manufacturing uranium dioxide $UO_2$ fuel for nuclear power reactors or $U_3O_8-Al$ dispersion fuel for nuclear research reactors. This work describes a procedure for recovering uranium and ammonium fluoride ($NH_4F$) from a liquid residue generated during the production routine of ammonium uranyl carbonate, ending with $UF_4$ as a final product. The residue, consisting of a solution containing high concentrations of ammonium ($NH_4^+$), fluoride ($F^-$), and carbonate ($CO_3^{2-}$), has significant concentrations of uranium as $UO_2^{2+}$. From this residue, the proposed procedure consists of precipitating ammonium peroxide fluorouranate (APOFU) and $NH_4F$, while recovering the major part of uranium. Further, the remaining solution is concentrated by heating, and ammonium bifluoride ($NH_4HF_2$) is precipitated. As a final step, $NH_4HF_2$ is added to $UO_2$, inducing fluoridation and decomposition, resulting in $UF_4$ with adequate properties for metallic uranium manufacture.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.111-111
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• 1999

반도체 소자의 고집적화 및 고속화에 따라 다층 금속배선에서의 RC 지연이 전체 지연의 주된 요소로 되고 있다. 이런 RC 진연을 줄이기 위해서 현재 다층 금속배선의 층간 절연막으로 사용하고 있는 SiO2 박막(k~3.9)을 보다 낮은 유전상수(low-k)를 가지는 물질로 대체할 것이 요구된다. 층간 절연막으로서 가져야 할 가장 중요한 것은 낮은 유전상수와 높은 열적안정성($\geq$45$0^{\circ}C$)이다. 본 연구에서는 Toluene을 precursor로 사용한 PECVD방법으로 low-k 유사중합체 유기박막을 성장시켰으며 부동한 온도에서 성장된 박막의 특성을 비교하여 증착온도가 박막의 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 유사중합체 유기박막은 platinum(Pt)기판과 silicon 기판위에 같이 증착되었다. Precursor는 4$0^{\circ}C$로 유지된 bubbler에 담겨지고 증발된 precursor molecules는 Argon(Ar:99.999%) carrier 가스에 의해 process reactor 내부로 유입된다. Plasma는 RF(13.56MHz generator로 연결된 susceptor 주위에 발생시켰다. Silicon 기판위에 증착한 시편으로 Fourier transform infrared (FTIR) spectra 및 열적 안정성을 측정하였고, Pt 기판위에 증착한 시편으로 Al/유기박막/Pt 구조의 capacitor를 만들어 열적안정성을 측정하였고, Pt 기판위에 증착한 시편으로는 Al/유기박막/Pt 구조의 capacitor를 만들어 K값 및 절연성을 측정하였다. Capacitance는 1MHz 주파수에서 측정하였다. 열적안정성은 30분동안 Ar 분위기에서 annealing하기 전후의 증착막의 두께의 변화를 측정함으로써 조사하였으며 유기박막의 두께는 surface profilometer로 측정하였다. 증착온도가 45$^{\circ}C$에서 15$0^{\circ}C$, 25$0^{\circ}C$로 높아짐에 따라 k값은 높아졌지만 대신 열적안정성은 좋아졌다. plasma power 30W인 경우 45$^{\circ}C$에서 증착했을 때 유전상수는 2.80으로 낮았지만 40$0^{\circ}C$에서 30분 동안 열처리한 후 두께가 49% 감소하였다. 그러나 25$0^{\circ}C$에서 증착했을 때 유전상수는 3.10으로 좀 높아졌지만 열적으로는 40$0^{\circ}C$까지 안정하였으며 45$0^{\circ}C$에서도 두께의 감소는 8%에 불과했다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권9호
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• pp.3250-3259
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• 2022

A new approach to the use of rice straw as a difficult-to-recycle agricultural waste was proposed. Potassium aluminosilicate was obtained by spark plasma sintering as an effective material for subsequent immobilization of ¹³⁷Cs into a solid-state matrix. The sorption properties of potassium aluminosilicate to ¹³⁷Cs from aqueous solutions were studied. The effect of the synthesis temperature on the phase composition, microstructure, and rate of cesium leaching from samples obtained at 800-1000 ℃ and a pressure of 25 MPa was investigated. It was shown that the positive dynamics of compaction was characteristic of glass ceramics throughout the sintering. Glass ceramics RS-(K,Cs)AlSi₃O₈ obtained by the SPS method at 1000 ℃ for 5 min was characterized by a high density of ~2.62 g/cm³, Vickers hardness ~ 2.1 GPa, compressive strength ~231.3 MPa and the rate of cesium ions leaching of ~1.37 × 10^-7 g cm^-2·day^-1. The proposed approach makes it possible to safe dispose of rice straw and reduce emissions into the atmosphere of microdisperse amorphous silica, which is formed during its combustion and causes respiratory diseases, including cancer. In addition, the obtained is perspective to solve the problem of recycling long-lived ¹³⁷Cs radionuclides formed during the operation of nuclear power plants into solid-state matrices.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권7호
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• pp.515-521
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• 2011

Small punch creep testing has received attention due to the convenience of using smaller specimens than those of conventional uniaxial creep tests, which enables creep testing on developing or currently operational components. However, precedent studies have shown that it is necessary to consider friction between the punch and specimen when computing uniaxial equivalent stress from a finite element model. In this study, small punch creep behaviors of AISI 316L stainless steel, which is widely used in high temperature-high pressure machineries, have been compared for the two different ceramic balls such as $Si_3N_4$ and $Al_2O_3$. The optimal range of the friction coefficient is 0.4~0.5 at $650^{\circ}C$ for the best fit between experimental and simulation data of AISI 316 L stainless steel. The higher the friction coefficient, the longer the creep rupture time is. Therefore, the type of ceramic ball used must be specified for standardization of small punch creep testing.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.2113-2119
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• 2024

This study presents the development and characterization of a prototype TL/OSL reader for the retrospective dose assessment of individuals in radiological emergencies. The reader is portable, semi-automatic, and capable of accurate measurements. The dimension of the reader is 25 × 25 × 37 cm³ and the weight is about 15 kg. The reader consists of a sample moving stage, a heating module, an optical stimulation module, a detection module, a data acquisition (DAQ) unit, a nitrogen gas control module, and a PC with a GUI program. The reader has three measurement modes: TL, CW_OSL, and custom mode. The reader was characterized using commercial thermal luminescence dosimeters (TLD, LiF:Mg,Cu,Si) and optically stimulated dosimeters (OSLD, Al₂O₃:C), as well as fortuitous materials, such as display glasses and resistors of mobile phone. The results showed that the reader is capable of measuring signals with a detection limit of up to 0.02 mGy using a commercial dosimeter. In the dose recovery test using fortuitous materials, the reconstructed doses obtained three days post-irradiation closely aligned with the initially administered doses. As a result, this study suggests that the developed TL/OSL reader is a promising instrument for emergency dose assessment at accident sites.

• 한국표면공학회지
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• 제34권5호
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• pp.414-420
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• 2001

A 30-kV plasma immersion ion implantation setup (P $I^3$) has been equipped with a self-developed 6'-magnetron to perform hard coatings with enhanced adhesion by P $I^3$D(P $I^3$ assisted deposition) process. Using ICP source with immersed Ti antenna and reactive magnetron sputtering of Ti target in $N_2$/Ar ambient gas mixture, the TiN films were prepared on Si substrates at different pulse bias and ion-to-atom arrival ratio ( $J_{i}$ $J_{Me}$ ). Prior to TiN film formation the nitrogen implantation was performed followed by deposition of Ti buffer layer under A $r^{+}$ irradiation. Films grown at $J_{i}$ $J_{Me}$ =0.003 and $V_{pulse}$=-20kV showed columnar grain morphology and (200) preferred orientation while those prepared at $J_{i}$ $J_{Me}$ =0.08 and $V_{pulse}$=-5 kV had dense and eqiaxed structure with (111) and (220) main peaks. X-ray diffraction patterns revealed some amount of $Ti_{x}$ $N_{y}$ in the films. The maximum microhardness of $H_{v}$ =35 GN/ $M^2$ was at the pulse bias of -5 kV. The P $I^3$D technique was applied to enhance wear properties of commercial tools of HSS (SKH51) and WC-Co alloy (P30). The specimens were 25-kV PII nitrogen implanted to the dose 4.10$^{17}$ c $m^{-2}$ and then coated with 4-$\mu\textrm{m}$ TiN film on $Ti_{x}$ $N_{y}$ buffer layer. Wear resistance was compared by measuring weight loss under sliding test (6-mm $Al_2$ $O_3$ counter ball, 500-gf applied load). After 30000 cycles at 500 rpm the untreated P30 specimen lost 3.10$^{-4}$ g, and HSS specimens lost 9.10$^{-4}$ g after 40000 cycles while quite zero losses were demonstrated by TiN coated specimens.s.

• 한국광물학회지
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• 제32권2호
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• pp.87-102
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• 2019

Pallancata 은 광산은 페루 수도 리마로부터 남동방향 약 520 km 떨어진 Ayacucho region 내에 위치한다. 광산일대의 주변 지질은 대부분 신생대의 화산암류로 구성되며 일부 관입암류가 관찰되며 구성암류는 응회암, 안산암질 용암, 안산암질 응회암, 화산쇄설성 용암, 화산 쇄설암, 유문암 및 석영몬조라이트이다. 이 광산은 응회암내에 발달된 NW, NE 및 EW 방향의 구조대를 따라 충진한 100여개의 석영맥들로 구성된다. 이들 석영맥의 은 품위는 40~1,000 g/t, 맥폭은 0.1~25 m 정도이고 연장성은 최대 3,000 m 정도이다. 석영맥은 대상, 정공, 괴상, 각력상, crustiform, colloform 및 comb 조직 등이 관찰된다. 모암변질작용은 규화작용, 견운모화작용, 황철석화작용, 녹니석화작용 및 점토화작용 등이 관찰된다. 산출광물은 석영, 방해석, 옥수, 빙장석, 형석, 금홍석, 저어콘, 인회석, 철산화물, REE계 광물, 크롬산화물, Al-Si-O계 광물, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼, proustite-pyrargyrite, pearceite-polybasite 및 acanthite 등이다. 이 광산의 광물공생군과 화학조성을 토대로 구한 은 광화작용의 생성온도와 황분압($f_{s2}$)은 각각 $118{\sim}222^{\circ}C$ 및 $10^{-20.8}{\sim}10^{-13.2}atm.$의 범위를 갖는다. 따라서 이 광산의 석영맥 조직, 산출광물, 화학조성 및 은 광화작용의 형성환경 등을 토대로, 이 광산의 은 광물들은 모암과의 반응에 의한 약산성화된 열수용액으로부터 순환천수의 혼입에 의한 냉각 및 비등에 의해 비교적 낮은 형성온도, 유황분압 및 산소분압하에서 침전되었으며 이 광산의 광상형은 전형적인 천열수 intermediate sulfidation형에 해당된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.594-603
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• 2008

A single particle analytical technique, named low-Z particle electron probe X-ray microanalysis, was applied to characterize four samples collected at an underground shopping area connected to Dongdeamun subway station, in January and May 2006. Based on the analysis of their chemical compositions of the samples, many distinctive particle types are identified and the major chemical species are observed to be soil-derived particles, iron-containing particles. sulfates. nitrates, and carbonaceous particles. which are encountered both in coarse and fine fractions. Carbonaceous particles exist in carbon-rich and organic. Soil derived particles such as aluminosilicates, AlSi/C, $CaCO_3\;and\;SiO_2$ are more frequently encountered in spring samples than winter samples. Nitrate- and sulfate-con taming particles are more frequently encountered in winter samples, and those nitrate- and sulfate-containing particles mostly exist in the chemical forms of $Ca(CO_3,\;NO_3),\;Ca(NO_3,\;SO_4),\;(Na,\;Mg)NO_3\;and\;(Mg,\;Na)(NO_3,\;SO_4)$. Fe-containing particles which came from nearby subway platform are in the range of about 10% relative abundances for all the samples. It is observed that nitrate- and sulfate-containing particles and carbonaceous particles are much more frequently encountered in indoor aerosol samples than in outdoor aerosols, implying that $NO_x,\;SO_x$, and VOCs at the underground shopping area were more partitioned into aerosol phase.

• 한국토양비료학회지
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• 제5권1호
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• pp.25-32
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• 1972

특이산성토양에서 석회 및 규회석의 효과를 검토하고 규회석중에 있는 석회와 규산의 개발 효과를 분리 해석하기 위하여 석회 및 규회석을 석회당량을 기준으로 처리하여 포장 벼 재배시험과 실내정온 담수시험을 행한 결과는 다음과 같다. 1. 석회물질로서 석회 및 규회석을 석회당량으로 시용했을때는 산성중화 효과는 꼭 같았다. 2. 석회는 반응성이어서 실내에서 토양과 잘 섞을경우에는 $25^{\circ}C$에서 3일이면 거의 중화점에 이르고 포장에서는 2주일전에 시용하여도 이앙묘에 알카리해를 주어 현저히 생육초기 분얼수을 감소시켰으나 규회석은 반응성이 약하여 1~2주후에 중화점에 이르렀고 포장에서도 전연 알카리 피해를 주지 않았다. 3. 석회, 규회석 모두 토양 및 토양용액중의 Al 함량을 같이 효율적으로 감소시키나 $Fe^{2+}$은 일정하지 않았다. 그러나 포장에서 이들의 피해증상이 미미하게 나타나는 정도로 이들 유해물질 감소에 의한 증수효과는 크게 인정되지 않았다. 4. 석회시용은 토양중 규산의 유효도를 현저히 높였고 수도체중 $SiO_2$ 함량을 현저히 증가시켰으며 규회석은 석회효과 이외에도 자체에서 $SiO_2$를 방출하여 수확기 볏짚중 $SiO_2$ 함량을 더욱 증가시켰다. 5. 따라서 석회물질시용시 식물체중 규산의 흡수를 증가시킴으로서 목도열병 이병율을 감소시키고 등숙율을 높임으로서 증수효과를 얻을수 있었다. 6. 석회, 규회석중 어느하나를 시용함으로서 다른것의 효과를 현저히 감소시켰다. 7. 규회석은 생육초기 분얼수 증가에 현저한 효과가 있었으나 유효경비율의 감소로 주당수수의 증가는 없었다. 8. 이들 석회물질은 수당입수를 어느 정도 증가시키는 경향이었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12B호
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• pp.2335-2341
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• 1999

$2\times32$ 커플러는 마하젠더 간섭기와 Y분기 커플러로 구성하여 제작하였다. 커플러의 설계를 위해 유효굴절율법을 이용하여 3차원의 도파로 구조를 2차원 구조로 대체하였고 2차원 유한차분 빔전파법을 이용하여 도파로 구조에 대한 최적의 설계요소를 찾아내었다. 전산모사에 의하여 두 도파로 간의 높이가 $43.6\mu\textrm{m}$(경로차 $0.668\mu\textrm{m}$)로 제작한 $2\times32$ 커플러가 가장 우수한 특성을 나타냈다. 코아층의 식각 특성에 있어서 산화실리콘과 마스크인 알루미늄의 식각비는 30:1이었고 코아의 식각률은 2600${\AA}$/min이었다. 식각 균일도는 $\pm$5% 내외로 균일하였다. $2\times32$ 커프럴의 삽입 손실은 최대 손실이 19.2dB 이하였고 균일성은 2dB이였다.