• 제목/요약/키워드: 핵융합

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핵융합로 부품에 대한 고열유속 시험조건 결정

  • 배영덕;이동원;김석권;윤재성;홍봉근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.273-273
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    • 2010
  • 고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

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Pd/ZSM-5 촉매와 저온 플라즈마를 이용한 사과와 키위의 상온 저장 안정성 향상 (Improvement of Storage Stability of Apple and Kiwi at Room Temperature Using Pd/ZSM-5 Catalyst and Nonthermal Plasma)

  • 김승건;이호원;목영선;유승민;전형원;김성봉
    • 공업화학
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    • 제32권5호
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    • pp.547-555
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    • 2021
  • 본 연구에서는 촉매-플라즈마 반응기를 농산물(사과, 키위) 저장고에 적용하여 저장 중 발생되는 에틸렌을 제거하고자 하였다. 1 m3 유닛 컨테이너 2개를 제작하여 에틸렌을 처리하지 않는 대조군과 발생하는 에틸렌을 촉매와 플라즈마에 의해 처리하는 실험군으로 구분하여 상온에서의 장기 저장성을 비교하였다. 또한 실험군에는 곰팡이 등의 세균 증식을 억제하기 위하여 소량의 오존을 주입하였다. 상온에서 사과와 키위를 각각 50 day와 57 day 동안 저장하여 에틸렌 농도 변화, 경도, 당도, 산도, 및 손실율을 비교하였다. 저장기간 동안의 에틸렌 농도 변화는 대조군이 실험군에 비해 높게 나타나 실험군에서 에틸렌이 효과적으로 제거되는 것으로 나타났다. 저장 후의 경도, 당도 및 당산비는 저장 전에 비해 좋게 나타났으며, 특히 키위가 사과에 비해 높게 향상하였다. 또한 저장 종료 후, 대조군에서 사과와 키위의 손실율은 각각 10%와 54.1%로 나타났으나, 실험군에서의 손실율은 각각 6%와 34.8%로 나타났다. 따라서 실험군의 저장성이 대조군에 비해 좋게 나타났다.

1997년 과학기술예산을 조명한다

  • 한국과학기술단체총연합회
    • 과학과기술
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    • 제30권1호통권332호
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    • pp.46-62
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    • 1997
  • 우리나라 과학기술예산이 67년 10억원에서 30년만에 1천배인 1조원(1조21억)이 달성됐다. 특정연구 개발비가 단일예산으로 3천억원을 넘어섰고 기초과학연구지원 사업비 또한 1천억원을 돌파했다. 핵융합실험 시설 건설예산의 총사업비 6백95억원 중 97년도에 68억원이 최초로 반영되었다. 과학기술처 예산 1조원시대를 맞아 97년도 예산을 조명해 본다.

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원자력 NEWS

  • 한국원자력산업회의
    • 원자력산업
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    • 제26권6호통권280호
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    • pp.91-98
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    • 2006
  • 방폐장 처분 방식 평가 항복 기준 등 결정/ 한국-인도네시아 원자력협정 가서명/ KEDO 경수로 사업10년 6개월 만에 공식 종료/ 고리1호기 최근 10년 동안 6번 무고장 운전 달성/ 알제리 원자력위원장 방한/ 원전 기관 업체, 해외 공동 진출 적극 협력키로/ 원자력 통제제도 종합 개산 계획 수립 및 추진/ 국제핵융합실헙로(ITER)프로젝트 본격 착수/ 2006 방사선 및 방사성동위원소 이용진흥 연차대회 개최/ 원전 방폐장 정보 교환/ 중성자 유도관 국산화/ 중국 원전사업자단 방문/ 제5기 「원자력대학생 논문연구회」출범/ 윤맹현 한전 원자력연료(주) 신임 사장 취임/ KAIST 조남진 교수/ 서울대 김창효 교수, KAIST 장순흥 교수

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저형상비 토카막 중성자원에 기반한 핵변환로 형상 연구

  • 홍봉근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.414.2-414.2
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    • 2016
  • The optimal configuration of a transmutation reactor based on a low aspect ratio tokamak is determined using coupled analysis of tokamak systems and neutron transport. The inboard radial build of the reactor components is obtained from plasma physics and engineering constraints, while outboard radial builds are mainly determined by constraints on a neutron multiplication, a tritium-breeding ratio, and a power density. It is shown that a breeding blanket model has an impact on the radial build of a transmutation blanket. A burn cycle has to be determined to limit a fast neutron fluence of a plasma facing material below a radiation damage limit.

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핵융합 마그네트용 초전도도체의 개발 현황 (Developing Trend of Superconducting Conductor for Nuclear Fusion)

  • 오상수;하동우;류강식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.205-209
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    • 1996
  • In Tokamak magnet for nuclear fusion, high current pulse type conductor is requested. Cable in Conduit type Conductor(CICC) is considered to be effective for this application because of not only high current but the high stability and mechanical strength. In this paper, the present status of conductor development for superconducting tokamak has been investigated.

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레이저에 의한 에너지 개발

  • Yamanaka, Chiyoe
    • 전기의세계
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    • 제36권8호
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    • pp.568-571
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    • 1987
  • 레이저는 금세기의 최대이고 최후의 발명이라고 말한다. 1960년대에 처음 레이저의 발진이 실현된후 벌써 4분의 1세기가 지났으며 오랫동안 과학의 위대한 결과로 칭송만되었던 레이저는 최근 서서히 공업의 과실로서 산업계에 등장하고 있다. 양자효과라는 것은 대체로 마이크로의 세계에 나타나지 않지만, 레이저 현상은 마이크로의 세계에 실현된다. 이때 원자 및 분자의 기능은 그대로 집약되어 우리의 오감에 전달되는 것이다. 가간섭적인 레이저광은 전파로 할 수 있는 기술의 거의 전부를 빛의 영역으로 수용할 수 있다. 물질의 가공, 동위체분리, 모든 계측에 사용되며 최근에는 핵융합의 개발에 중요한 역할을 담당하고 있다. 레이저에는 무한의 가능성이 내장되어 있다.

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복잡한 시뮬레이션에서 입력 파라메터의 통계적 추정 문제 (Statistical Estimation of the Input Parameters in Complex Simulation Code)

  • 박정수
    • 응용통계연구
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    • 제12권2호
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    • pp.335-345
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    • 1999
  • 시뮬레이션 실행 시간이 매우 오래 걸려서 보통 이용하는 비선형최고제곱법으로는 시뮬레이션의 입력 파라메터(또는 절대 상수)를 추정하기 힘든 경우의 추정 문제를 통계적인 메타모델을 이용하여 해결하는 방법에 대하여 기술하였다. 미리 답을 알고 있는 장난감 모형을 이용하여 절대 상수를 추정하기 위해 사용되는 세가지 통계적 메타모델들(전통적 희귀모형, 공간적 선형모형 그리고 projection pursuit 희귀모형)의 성능을 비교하였다. 그 결과 일양 크리깅(universal Kriging)에 의한 공간적 모형이 가장 우수하였고, 이를 실제 핵융합 시뮬레이션 자료에 적용하여 절대 상수를 추정하였다.

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프라즈마 이용기술 (1)

  • 황기웅
    • 전기의세계
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    • 제34권8호
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    • pp.470-475
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    • 1985
  • 우주물질의 대부분이 플라즈마 상태에 있지마는 지구상에서는 천둥이 칠 때 생기는 방전이나 극지방에서 볼 수 있는 오로라와 같이 극히 일부분이 자연상태의 프라즈마로 존재한다. 지금까지 플라즈마의 이용은 그것이 내는 밝은 빛을 이용한 조명이나, 높은 열을 이용한 용접이나 절단이 고작이었으나, 최근에 들어 초고온, 고밀도 플라즈마를 이용한 핵융합 에너지 연구나 Free Electron Laser나 Gyrotron과 같이 새로운 Radiation Source로써 종래의 Source가 만들지 못하던 주파수 영역이나 Glow Discharge에서 생기는 저온 Plasma를 이용한 Plasma Etching PECVD(Plasma Enhanced CHemical Vapor Deposition), Plasma Ashing, Sputtering등은 VLSI의 제조에 필요불가결한 공정의 일부분이 되고 있다. 앞으로 수회에 걸쳐 본 기술해설란을 통하여 이들 Plasma의 이용 기술을 소개하고자 하며 본회에서는 그중에서 Plasma Etching에 대해서 그 원리와 기술상의 특징을 살펴보고자 한다.

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