• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.1
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• pp.75-82
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• 2011

The numerical analysis of the reduction of reaction mechanism for the ignition of dimethyl ether (DME) was performed. On the basis of a detailed reaction mechanism involving 79 species and 351 reactions, the peak molar concentration and sensitivity analysis were conducted in a homogeneous reactor model. The reduced reaction mechanism involving 44 species and 166 reactions at the threshold value $7.5{\times}10^{-5}$ of the molar peak concentration was established by comparing the ignition delays the reduced mechanism with those the detailed mechanism. The predicted results of the reduced mechanism applied to the single-zone homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine model were in agreement with those of the detailed mechanism. Therefore, this reduced mechanism can be used to accurately simulate the ignition and combustion process of compression ignition engine using DME fuel.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.21 no.2
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• pp.264-274
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• 1997

A numerical analysis on condensation and coagulation of the metallic species with fly ash particles pre-existing in an incinerator was performed. Waste was simplified as a mixture of methane, chlorine, and small amounts of Pb and Sn. Vapor-phase amounts of Pb- and Sn -compounds were first calculated assuming a thermodynamic equilibrium state. Then theories on vapor-to-particle conversion, vapor condensation onto the fly ash particles, and particle-particle interaction were examined and incorporated into equations of aerosol dynamics and vapor continuity. It was assumed that the particles followed a log-normal size distribution and thus a moment model was developed in order to predict the particle concentration and the particle size distribution simultaneously. Distributions of metallic vapor concentration (or vapor pressure) were also obtained. Temperature drop rate of combustion gas, fly ash concentration and its size were selected as parameters influencing the discharged amount of metallic species. In general, the coagulation between the newly formed metal particles and the fly ash particles was much greater than that between the metal particles themselves or between the fly ash particles themselves. It was also found that the amount of metallic species discharged into the atmosphere was increased due to coagulation. While most of PbO vapors produced from the combustion were eliminated due to combined effect of condensation and coagulation, the highly volatile species, PbCl$_{2}$ and SnCl$_{4}$ vapors tended to discharge into the atmosphere without experiencing either the condensation or the coagulation. For Sn vapors the tendency was between that of PbO vapors and that of PbCl$_{2}$ or SnCl$_{4}$. To restrain the discharged amount of hazardous metallic species, the coagulation should be restrained, the number concentration and the size of pre-existing fly ash particles should be increased, and the temperature drop rate of combustion gas should be kept low.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.15 no.4
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• pp.267-279
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• 1983

An analytical system has been established for scrutinizing both uranium- and plutonium-fueled lattices moderated by light water. This system consists of two primary codes. One is a unit cell program called KICC, which has theoretical foundation on the models of GAM and THERMOS incorporated with appropriate approximate treatments for various phenomena, whereas the other is a multi-dimensional diffusion-depletion program entitled KIDD. The adequacy of this system is verified by performing extensive benchmark calculations on a variety of critical experiments. The average value of effective multiplication factors for the selected nineteen UO$_2$ critical experiments of heterogeneous lattice structure is calculated to be 1.0006 with a standard deviation of 0.0039. Power distributions have also been calculated for some critical experiments fueled with both uranium and plutonium of varying concentrations. The maximum percentage difference between the measured and calculated power distributions appears to be less than 5%. This result, together with the previously reported result, illustrates that the KICC/KIDD system is a very effective tool for the analysis of a light water reactor core.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.193-200
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• 2007

Natural gas is one of the most promising alternatives to gasoline and diesel fuels because of its lower harmful emissions, including $CO_2$, and high thermal efficiency. In particular, natural gas is seen as an alternative fuel for heavy-duty Diesel Engines because of the lower resulting emissions of PM, $CO_2$ and $NO_x$. Almost all CNG vehicles use the PFI-type Engine. However, PFI-type CNG Engines have a lower brake horse power, because of reduced volumetric efficiency and lower burning speed. This is a result of gaseous charge and the time losses increase as compared with the DI-type. This study was conducted to investigate the effect of injection conditions (early injection mode, late injection mode) on the combustion phenomena and performances in the or CNG Engine. A DI Diesel Engine with the same specifications used in a previous study was modified to a DI CNG Engine, and injection pressure was constantly kept at 60bar by a two-stage pressure-reducing type regulator. In this study, excess air ratios were varied from 1.0 to the lean limit, at the load conditions 50% throttle open rate and 1700rpm. The combustion characteristics of the or CNG Engine - such as in-cylinder pressure, indicated thermal efficiency, cycle-by-cycle variation, combustion duration and emissions - were investigated. Through this method, it was possible to verify that the combustion duration, the lean limit and the emissions were improved by control of injection timing and the stratified mixture conditions. And combustion duration is affected by not only excess air ratio, injection timing and position of piston but gas flow condition.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2004.06a
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• pp.353-354
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• 2004

사용후 핵연료의 조성을 분석하거나 또는 반사전자상과 2차 전자상 등으로 시료를 관찰하기 위해서는 핫셀(Hot cell)에 증착기(coater)를 설치하여 시료표면을 전도성 물질인 탄소 등으로 증착시켜야 한다. 그러나 원격조정기를(manipulator)를 이용하여 수행되는 핫셀에서의 증착작업은 사용후 핵연료 시험의 선진분석기술을 갖고 있는 원자력 선진국에서도 핫셀내에 설치되어 있는 증착기의 탄소봉을 교체하는 작업과 진공장치의 성능 유지가 까다로워 시료표면에 균질하게 전도성 물질을 증착시키는 작업에 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 통상적으로 이용되는 증착기를 사용하지 않고 Silver Paint를 사용하여 사용후 핵연료를 분석할 수 있는 새로운 방법에 대한 연구를 수행하였다. 산화물 핵연료는 전기전도도가 매우 낮아($3{\times}10^{-1}~4{\times}10^{-8}/ohm{\cdot}cm$)입사된 전자의 이동이 원활하지 못해 일어나는 들뜸(Charging)현상이 발생한다. 그러나 Silver Paint 에 사용후 핵연료를 접착하면 모세관(capillary)현상에 의해 시료 주위와 핵연료의 결정립계로 Silver가 스며들어 입사된 전자의 이동이 원활해져 전도성이 극히 낮은 시료의 분석이 가능하게 된다. 본 시험에 사용된 EPMA는 (Electron Probe Micro Analyzer, SX-50R, CAMECA, Paris, France) 고 방사능을 띤 조사 핵연료의 시험을 수행할 수 있도록 기기의 적절한 부위에 납과 텅스텐으로 차폐되어 시편의 방사능 세기가 $3{\times}10^{10}Bq$까지 시험 가능한 기기이다. 그림 1은 JAERI 에 설치 운영중인 증착기 설비 사진이다. 그림에서 핫셀에 설치된 증착기의 진공을 유지하기 위해 핫셀 벽을 관통하여 증착기 본체까지 연결된 배출관의 형상과 복잡한 주변장치들을 볼 수 있다. 그림 2는 비조사 핵연료 시편을 Silver Pain떼 접착한 사진이다. 그림은 시료주위와 시료 표면까지 Silver Paint가 도포된 모습을 보여주고 있다. 상용발전소에서 연소도가 50,000 Mwd/tU인 사용후 핵연료를 상기와 같은 방법으로 만든 시편의 표면을 관찰한 사진을 그림 3~8에 나타내었다. 그림 3은 핵연료 중앙부위의 결정립을 나타낸 그림이다. Silver Paint만으로 접착한 시료의 표면관찰 및 정량분석이 그림에서 보듯이 가능함을 확인하였다. 그림 4는 사용후 핵연료시료를 중앙부위에서 가장자리까지를 다섯 부위로 나누어 그 중 중앙부위(1/5) 지점의 입계 및 형상을 관찰한 사진이다. 결정립의 크기가 다른 부위보다 상대적으로 크고, 결정립에 생성된 기공이 발달되어 있음을 볼 수 있다. 그림 5와 6과 7은 중심부위와 rim부위 사이 지점을 관찰한 사진으로서 결정립과 기공의 분포가 비슷한 형상을 나타내고 있음을 관찰할 수 있었다. 그림 8은 rim 부위 사진으로 전형적인 rim 영역 현상을 관찰할 수 있었다. 표 1은 그림 2와 같이 비조사 산화물 핵연료를 Silver Paint로 접착한 시편을 정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을 전도성 물질로 증착시키지 않고, Silver Paint 에 시편을 접착하는 방법으로도 만족한 시험 결과를 얻을 수 있었다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.3 no.2
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• pp.55-61
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• 1984

농업(農業)은 동식물(動植物)을 대상으로 하는 응용생태학(應用生態學)의 한 분야(分野)로 그의 발전과정(發展過程)은 환경(環境)과 밀접(密接)한 관계가 있다. 환경조건(環境條件)의 다양성(多樣性)은 대상생물(對象生物)의 종류(種類)를 풍부하게 하고 순화(馴化)된 생물(生物)의 사양(飼養) 과정에서 다양(多樣)한 농업형태(農業形態)를 발전시켰다. 생웅계(生熊系)는 자연(自然)의 한 단위로 구성요소(構成要素)들은 기능적(機能的)으로 통일성(統一性)을 유지하고 있다. 농생태계(農生態系)는 생산(生産)을 목표(目標)로 하는 동식물(動植物)을 중심(中心)으로 하는 생태계(生態系)로 자연생태계(自然生態系)와 기본적(基本的) 성질(性質)은 동일하나 인위적(人爲的) 요소(要素)가 크게 작용하고 있는 특리(特異)한 생태계(生態系)이다. 작물(作物)이나 가축(家畜)은 수천년에 걸친 생산력(生産力)의 증대(增大)를 목표(目標)로 인위적(人爲的)인 선발을 거친 것으로 자연조작하(自然條作下)에서 심한 경쟁(競爭)을 거치면서 진화(進化)한 야생생물(野生生物)들에 비하면 선천적(先天的) 포약성(胞弱性)을 갖고 있어 인간(人間)의 보호(保護)(에너지보조(補助))를 필요로 하고 있다. 농생태계(農生態系)는 공간적(空間的) 격리(隔離)와 구성종(構成種)의 단순화(單純化)로 공간적(空間的) 연쇄성(連鎖性)과 종다양도(種多樣度)가 큰 자연생태계(自然生態系)에 비하면 외적(外的) 충격에 대한 내부적(內部的) 완충능력(緩衝能力)이 약하다. 더우기 농생태계(農生態系)는 시간적(時間的) 연속성(連續性)이 없어 극상천이(極相遷移)단계에 달할 수 있는 시간적(時間的) 여유가 없어 생물상호간(生物相互間)의 관계는 초기(初期) 천이(遷移)단계의 특성(特性)인 종다양도(種多樣度)가 낮고 직선적(直線的)이고 단순(單純)한 먹이연쇄성(連鎖性)을 갖고 있다. 생물군집(生物群集)의 천이진행(遷移進行)에 따르는 종다양도(種多樣度)의 증가(增加)는 생물군집내(生物群集內) 현재량(現在量) 증가와 더부러 먹이 연쇄상(連鎖相)을 직선상(直線狀)에서 망상(網狀)으로 변화시키고 주된 물질(物質)${\cdot}$유전회로(流轉回路)를 포식(捕食)먹이 연소회로(連銷回路)에서 부식(腐食)먹이연쇄회로(連鎖回路)로 전환시켜 생태계(生態系)의 물질(物質)은 생태군집내(生態群集內)에 보존(保存)하는 능력(能力)을 증대(增大)시키고 토양(土壤)의 물리(物理) 화학적성질(化學的性質)을 개선하여 계내(系內) 물질(物質)의 유실(流失)을 억제하기도 한다. 농생태계(農生態系)는 생산성(生産性)의 증대(增大), 관리(管理)의 편의(便宜) 기타의 이유(理由)로 구성종수(構成種數)를 인위적으로 제한(制限)하고 관리(管理)를 통하여 발아(發芽), 생장(生長), 개화(開花)등 여러가지 생물학적(生物學的) 현상을 극도로 균질화(均質化)시키고 있어 어떤 생육단계(生育段階)의 생물(生物)이 넓은 면적(面積)에 동시에 존재하게 되는데 이것은 외적조건(外的條件)의 변동(變動)에 대한 감수성(感受性)을 증대시킨다. 이와 같은 자연생태계(自然生態系)와 농생태계(農生態系)의 생태학적(生態學的) 특성(特性)에 관한 이해(理解)와 인식(認識)은 농생태계(農生態系)의 생산성(生産性) 증대(增大)와 영구적(永久的) 유지(維持)를 위한 합리적(合理的) 관리(管理)를 위한 기본(基本)이 될 것이다.