• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.572-579
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• 2009

본 연구에서는 분진폭발에 있어서 기초적 현상을 규명하고 분진의 화염구조와 메커니즘에 대하여 실험적으로 조사하였다. 실험장치는 길이 1.8 m, 단면이 0.15 m의 정방형인 수직연소관을 사용하였으며, 덕트 내를 전파하는 상방 분진층류화염과 화염면에 대하여 고속카메라를 사용하여 가시화하였다. 또한 슐리렌, 이온프로브, 열전대 등을 사용하여 예열대 및 반응대의 두께를 측정하였다. 석송자 분진화염의 예열대 두께는 4~13 mm로 탄화수소가스의 예혼합기 화염보다도 수배 크다. 입자화상유속법(PIV)에 의한 해석 결과, 예열대에서의 미연소 입자의 체류 시간은 입자의 열분해가스 생성에 필요하며, 체류시간은 화염전파속도, 입자속도 및 예열대 두께에 의존하는 것을 알았다.

• 한국안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.32-35
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• 2011

다중 장애물을 가지는 폭발챔버에서 전파하는 화염과 국부 장애물의 상관관계를 조사하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 폭발챔버 높이 235 mm, 단면적 $1,000{\times}950\;mm^2$, 벤트면적 $1,000{\times}320\;mm^2$를 가지는 폭발챔버를 제작하였으며, 30% blockage ratio를 가지는 장애물을 챔버내에 설치하였다. 전파하는 화염과 장애물의 상관관계를 조사하기 위해 고속카메리를 사용하였다. 고속카메라로 얻어진 화염 이미지로부터 장애물 주위의 국부 화염전파 거동은 2가지 다른 방법, 즉 전파하는 화염전면(flame front)의 각 pixel point에서 산정된 평균 화염전파속도와 연소면적 증가(incremental burnt area)/화염전면 길이(flame front length) 관점에서 분석하였다. 분석결과, 2가지 방법으로 얻은 결과는 거의 일치하는 경향을 나타났으며, 전파하는 화염이 장애물의 전면과 상호 작용할 때 화염속도는 급격히 증가하다가 장애물의 후단면에서 약간 감소하고, 화염이 장애물 후단에서 재결합될 때 다시 급격히 증가하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제7권2호
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• pp.16-22
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• 1998

최근 선진국에서는 폐플라스틱을 고로의 대체연료로 이용하려는 기술개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 포항제철 주물선 고로 풍구 1본을 대상으로 시험취입을 실시한 결과, 플라스틱의 취입속도는 다음과 같이 나타낼수 있었다. ${W}_{s}=0.265\frac{{delta}PA}{U}_{g}$ 여기서 Ws, ΔP, A 그리고 Ug는 각각 플라스틱 수송속도(kg/sec), 공급용기내의 압력과 송풍압력의 차이(atm), 수송배관의 단면적($m^2$) 그리고 총 수송공기 유속(m/sec)이다. 약 96시간의 조업기간중 최대 취입비 6.4kg-plastic/t-p까지의 반연속 시험취입 조업결과, 치환율은 1.38정도였다. 플라스틱이 취입됨에 따라 노정가스중 수소의 함량은 증가하였으며, 연소대 형상변화에 따라 bellyqn 노체의 온도는 상승하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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• pp.69-75
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• 2008

기포반응도는 월성발전소를 비롯한 CANDU형 원자로의 주된 안전성 쟁점사안으로 끊임없이 논의되어 왔다. 이는 설계기준사고가 노심에서 열에너지 불균형이 원인이 되어 기준이상의 핵연료 파손과 방사성물질 누출로 발전할 위험이 있는 사건들로 정의될 때, 사건 진행 과정에 기포반응도 증가는 조기에 운전중단을 실패할 경우 출력폭주로 이어지므로 사건의 결말이 중대사고로 전환될 위험이 크기 때문이다. 본 연구는 공개된 최신 핵자료인 ENDF/B-VII.0를 NJOY.99로 처리한 연속에너지 반응단면적 라이브러리를 구축하고 MCNP-4C에 접속하여 37봉 천연우라늄 핵연료다발의 표준노심격자에 대한 기포반응도를 시뮬레이션하여, 지금까지 각종문헌에 제시된 값들과 비교, 종합하므로 내제된 불확실성을 추정하는 내용이다. ENDF/B-VII.0 기반 MCNP-4C의 CANDU 노심격자 모델은 동일한 핵자료와 핵종농도를 사용한 WIMS-IAEA 모델과 비교할 때, 초기 노심의 임계도 오차 약 3.51mk가 연소 진행에 따라 $7.5\times10^{-4}mk$/MWD/teU의 비율로 감소하는 것으로 나타났다. 또한 MCNP-4C 예측기포반응도는 초기노심에서 기포율 50% 및 100%에 대해 각각 8.38 및 15.96mk, 평형노심에서 7.68 및 14.72mk로 계산된다. 이는 월성 2, 3, 4 FSAR의 초기노심 및 평형노심에서 100% 기포상태에 대한 값, 약15.0 및 10.6mk와 비교할 때, 초기노심은 약 1.0mk 평형노심은 약4, 1mk 보수적이지만, 다른 연구결과들과는 최대오차 ${\pm}1{\sim}2mk$ 이내에서 잘 일치하는 것으로 평가되었다. 본 연구는 CANDU 노심의 기포반응도 불확실성 요인의 규명 및 영향평가를 위한 노력의 일부로서 앞으로 감속재의 붕산농도 변화, 감속재 및 냉각재의 중수 순도 변화, 기기노화에 의한 격자 구조 및 물성 변화, 중성자속 및 출력 분포 불균형, 반응도조절장치의 위치, 등 주요 설계변수의 변화에 대한 반응도영향 분석연구를 계속할 계획이다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2005년도 한국가시화정보학회 연소/내연기관 부문 학술강연회
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• pp.87-112
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• 2005

분무를 정량적으로 측정하는 것은 노즐의 설계와 개발을 위해서 뿐만 아니라 연소 시스템 전반의 효율 및 불안정성의 제거, 공해 저감 등의 요구 조건을 만족하기 위해서 중요하다. 이를 위해 이전에는 분무장 내에 수집관을 삽입하는 기계적 패터네이터(Mechanical Patternator)와 같은 삽입식 측정 방식을 이용하여 왔으나, 최근에는 고속카메라, Malvern particle analyzer, PDPA, 광학 패터네이터(Optical Patternator)와 같은 분무장을 교란시키지 않으면서도 빠른 측정이 가능한 가시화 기술들이 적용되고 있다. 특히 광학 패터네이터는 레이저 평면광을 이용하여 분무를 측정하는 비삽입식 기술로 단시간 내에 분무장 내 액체 연료의 질량 및 액적 크기의 단면 분포를 동시에 얻어낼 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나 분무 액적들의 수밀도가 증가하는 경우에는 이들 액적에 의한 입사광 및 신호 감쇠, 다중산란 등에 의한 오차가 심하게 발생하여, 기존의 PDPA, PLIF 등의 광학 기법으로는 충분히 신뢰할 만한 결과를 얻기가 어렵게 된다. 이러한 분무를 정량적으로 측정하기 위해서는 입사광의 감쇠뿐만 아니라 분무장 내 액적들에 의한 신호의 감쇠 과정에 대한 고려가 필요하다. 주면 액적들의 영향을 최소한으로 줄이기 위해서는 레이저 평면광을 사용하는 광학 패터네이터와 달리 레이저 광선을 분무장에 조사하여 고압에서 나타날 수 있는 다중 산란에 의한 오차를 최소화할 수 있다. 이러한 이미지 처리 기법을 이용하는 광학 선형 패터네이터(Optical Line Patternator)를 이용하여 기존 레이저 계측기법으로 측정이 곤란하였던 고압 환경 하에서의 스월 동축형 인젝터의 분무 특성을 해석할 수가 있다. 2015(년도) 6,388, 2025(년도) 13,367, 2035(년도) 18,756, 2045(년도) 22,595, 시장점유율 증가로 인한 수출액 증가분 누적(억원) : 2015(년도) 3,411, 2025(년도) 8,847, 2035(년도) 14,433, 2045(년도) 18,005 또한 시나리오 비교평가를 실시하여 본 결과, 본 연구에서 정의한 순편익 누적(Cumulative Net Profit) 변수를 적용하면 현재 연구비 추세 대비 $30\%$ 까지 연구비를 증가 시키는 것이 효율적임을 알 수 있었다.성, 생산 용이성, 제품 디자인의 우수한 정도가 a=0.01 수준 하에서 유의적으로 추정되었다. 이들 변수들 중에서 품질경쟁력에 가장 큰 영향을 미치는 측정변수는 제품의 기본 성능, 수명(내구성), 신뢰성, 제품 디자인의 순서로 추정되었다. 이것은 한국 제조업이 아직 산업 디자인이 품질경쟁력에 크게 영향을 미치는 성숙단계에 이르지 못하였음을 의미한다. (2) 제품 디자인에게 영향을 끼치는 유의적인 변수는 연구개발력, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TPM, 6Sigma 운동, QC 등)이며, 제품 디자인은 우선 품질경쟁력을 높여 간접적으로 고객만족과 고객 충성을 유발하는 것으로 추정되었다. 상기의 분석결과로부터, 본 연구는 다음과 같은 정책적 함의를 도출하였다. 첫째, 신상품 개발과 혁신을 위한 포괄적인 연구개발 프로젝트를 품질 경쟁력의 주요 결정요인(제품의 기본성능, 신뢰성, 수명(내구성) 및 제품 디자인)과 연계하여 추진해야 할 것이다. 둘째, 기업은 디자인 경영 마인드 제고와 디자인 전문인력 양성을, 대학은 디자인 현장 업무를 통하여 창의력 증진과 기획 및 마케팅 능력 교육을, 정부는 디자

• 대한환경공학회지
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• 제29권1호
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• pp.62-67
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• 2007

본 연구의 목적은 액상 균일질 촉매를 이용하여 연소가스 중에 포함되어 있는 $SO_2/NO$의 동시제거 기술 개발에 있다. 연구는 bench scale/소규모 pilot scale에서 이루어졌으며 연구 결과는 다음과 같다. 1) $SO_2$는 실험조건에 상관없이 높은 제거효율을 가지는 것으로 확인되었다. 그러나 NO의 경우 충진층 높이가 증가할수록, 농도가 낮을수록, 촉매 분사량이 증가할수록 제거효율이 증가하는 것으로 나타났다. 2) Fe(II)-EDTA를 이용한 $SO_2/NO$ 동시처리 기술 개발을 위한 최적의 설계 인자는 충진 높이 =0.5 m, 액체-기체비 = 20 $L/m^3$, 반응기 단수=3단, 반응기 단면적 = 0.025 $m^2$로 결정하였다. 3) 연구 결과를 기초로 $SO_2/NO$의 동시처리 효율을 실험한 결과 각각 95%, 81% 이상 제거가 가능했다. 4) 높은 HTU는 NO의 제거에 있어 유리하지만 과도한 HTU는 스크러버의 운전효율을 감소시키므로 최적의 HTU를 결정하는 것이 필요하다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권3호
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• pp.225-232
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• 2008

제3차 전력수급기본계획에 근거하여 현재 운영중이거나 계획중인 원자력발전소에서 발생할 사용후핵연료의 양과 특성을 추정하였다. 본 연구에서 고려된 대상 특성은 핵연료집합체에 대한 제원, 핵연료봉 배열, 무게, $^{235}U$ 초기 농축도 및 방출연소도이다. 이들은 파이로공정 시설을 설계하는데 필수적인 것이다. 2077년말까지 가압경수로 사용후핵연료의 예상발생량은 약 23,000 tU이 될 것으로 보인다. $^{235}U$ 초기 농축도 4.5 wt.% 이하를 갖는 사용후핵연료의 비율은 전체 발생량의 약 95%를 차지할 것이며, 16$\times$16 배열을 갖는 핵연료집합체는 74%를 차지할 것 같다. 현재 사용후핵연료의 평균연소도는 45 GWd/tU인데 반해, 2010년대 중 후반 이후 발생할 사용후 핵연료의 평균연소도는 55 GWd/tU이 될 것 같다. 이상의 결과에 따라 파이로공정 시설의 설계를 위한 기준 사용후핵연료를 도출하였다. 예상 사용후핵연료는 21.4 cm $\times$ 21.4 cm의 단면적, 453 cm의 길이, 672 kg의 질량, 4.5 wt.%의 $^{235}U$ 초기 농축도 및 55 GWd/tU의 방출연소도를 갖는 16$\times$16 한국표준형연료가 타당할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1573-1579
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• 2013

핵연료의 연소성능을 시험하기 위해서는 시험 루프에 설치된 조사리그 내에 냉각수가 순환되도록 설계되어야 한다. 이때, 조사리그 내 냉각수는 $300^{\circ}C$, 15.5 MPa 의 고온 고압으로 순환시키기 때문에 냉각수의 밀봉은 핵연료 조사리그를 제작할 때 가장 중요한 공정 중 하나이다. 특히 15 개의 계장선이 조사리그의 압력경계부위를 통과하게 되는데, 이의 밀봉을 위해 일반적으로 브레이징 공정이 적용된다. 본 연구에서는 조사리그 브레이징용 진공챔버 및 고주파 유도가열기를 포함하는 유도 브레이징 시스템을 개발하고, 다양한 실험을 통해 산화막이 발생하지 않는 공정변수를 검토하였으며, 브레이징 제품의 인장시험, 단면검사, 밀봉성능검사 등을 통해 브레이징 공정의 건전성과 밀봉성능을 검증하였다.