• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권6호
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• pp.1575-1588
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• 2019

Fracture near the U-10Mo/cladding material interface impacts fuel service life. In this work, a mesoscale stress model is developed with the fuel foil considered as a porous medium having gas bubbles and bearing bubble pressure and surface tension. The models for the evolution of bubble volume fraction, size and internal pressure are also obtained. For a U-10Mo/Al monolithic fuel plate under location-dependent irradiation, the finite element simulation of the thermo-mechanical coupling behavior is implemented to obtain the bubble distribution and evolution behavior together with their effects on the mesoscale stresses. The numerical simulation results indicate that higher macroscale tensile stresses appear close to the locations with the maximum increments of fuel foil thickness, which is intensively related to irradiation creep deformations. The maximum mesoscale tensile stress is more than 2 times of the macroscale one on the irradiation time of 98 days, which results from the contributions of considerable volume fraction and internal pressure of bubbles. This study lays a foundation for the fracture mechanism analysis and development of a fracture criterion for U-10Mo monolithic fuels.

• 한국연소학회지
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• 제3권1호
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• pp.41-48
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• 1998

A numerical study on combustion in a fluidized bed is based on three dimensional mixing and dispersion phenomena in the bed owing to the bubble growth in the vertical direction. As fluidizing velocities increase, bubble diameters increase, which activates the fuel dispersion in the bed. The combustion rates, however, reduce due to the decrease of gas exchange rates between bubble and emulsion phases. Fuel distributions in the bed are dependent on fluidizing velocities, equivalence ratios, fuel particle diameters, fuel feeding points, and the number of fuel feeders.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.985-990
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• 2002

The electrical breakdown characteristics of liquid nitrogen(LN$\sub$2/) were studied under simulated quenching conditions for application of HTS apparatus. The experimental results for various quenching condition revealed that the breakdown voltage of LN$\sub$2/ with bubble flow velocity and gap spacing. In the case, breakdown voltage decreases gradually with the bubble velocity. When it is bubble velocity from 0 to 1 $\ell$ /min, breakdown voltage rapidly decreases but decreases from 2 $\ell$/min to 10 $\ell$/min slowly. The breakdown voltage for vertical electrode arrangement is higher than that for horizontal electrode arrangement. Also, it did a electric field and potential distribution interpreting at the liquid nitrogen when the bubble existed. The plots of equipotential lines for three cases are also shown.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.11-12
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• 2016

The contemporary buildings are becoming super-taller gradually as the industry evolves. Accordingly, winter concrete also became an important element for the year-round construction since shortening of a construction duration became important. Accordingly, this research team once developed a double bubble sheet as concrete cover curing compound during winter. But since there is no proper countermeasure for the exposed reinforcement bars, it is worried that the concrete can be damaged by exposed frozen reinforcement bars at a low temperature during the initial period. Therefore, in this study, it is intended to review the temperature history of the reinforcement bars depending on changes of the covering methods of the exposed reinforcement bars by using bubble sheets.

• 설비공학논문집
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• 제12권11호
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• pp.963-971
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• 2000

In order to investigate the effects of an electric field on EHD(Electro-hydrodynamic) nucleate boiling hat transfer characteristics in a nonuniform electric field under saturated pool boiling, the basic study has been performed experimentally. In the present study, the working fluid is R-113 and the plate-wire electrode system is used to generate a steep electric field gradient. Boiling parameters are investigated by using a high speed camera. The electric field distribution around a wire is obtained to understand the effect of an electric field on bubble departure/movement. The experimental results show EHD effects are much more considerable when the applied voltage increases. Bubbles depart away from the heated wire in radial direction. It is confirmed that the mechanisms of EHD nucleate boiling are closely connected with the dynamic behavior of bubbles. The boiling parameters are significantly changed by the electric field strength. With increasing applied voltages, the bubble size decreases and the nucleation site density, bubble velocity and bubble frequency increase.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.54-64
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• 1996

편저형 선형의 구상 선수에서 기포를 공급하면 기포가 선저 표면에 공급되고, 기포 공급의 효과로 물과 선저 표면이 직접 접촉하는 면적이 줄어들게 되어 선박의 마찰 저항을 감소시킬 수 있을 것이다. 이를 실험적으로 확인하기 위하여 구상 선수 선형에 대하여, 우선 선수 주변에서의 한계유선을 관측하고, 국부적 압력 분포 및 마찰 응력을 계측하였다. 다음으로, 기포 공급 조건을 바꾸며 실험한 결과, 국부 표면 마찰 저항의 감소를 확인 할 수 있었다. 또한, 기포 공급시 일어나는 운동량 변화가 저항 성분이 되는 것으로 확인되었다. 이러한 실험 결과는 실용 선형에서 기포법으로 저항 감소를 얻어내기 위한 기초적 연구가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.226-233
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• 2022

In the present work, a phase-field model was developed to investigate the influence of recrystallization on bubble evolution during irradiation. Considering the interaction between bubbles and grain boundary (GB), a set of modified Cahn-Hilliard and Allen-Cahn equations, with field variables and order parameters evolving in space and time, was used in this model. Both the kinetics of recrystallization characterized in experiments and point defects generated during cascade were incorporated in the model. The bubble evolution in recrystallized polycrystalline of U-Mo alloy was also investigated. The simulation results showed that GB with a large area fraction generated by recrystallization accelerates the formation and growth of bubbles. With the formation of new grains, gas atoms are swept and collected by GBs. The simulation results of bubble size and distribution are consistent with the experimental results.

• 대한환경공학회지
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• 제39권10호
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• pp.549-555
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• 2017

본 연구는 오존용해탱크 구조에 따라 마이크로오존버블의 분포, 에너지 소비, 수처리 효율이 어떻게 변하는지를 알아보고자 하였다. 오존용해탱크 내부의 격판은 압력의 변화, 전단력, 선회유동을 발생시키고 이는 버블 직경의 크기에 변화를 준다. 버블 직경의 크기는 내부의 격판에 따라 10.5%까지 차이가 났다. 오존 버블 직경의 변화는 에너지 소비와 관련이 깊다. 오존 버블이 작아질수록 버블생성에너지는 높아지지만 용존 효율이 올라가면서 오존생산에너지는 줄어들게 된다. 따라서 버블생성에너지와 오존생산에너지의 합이 최소인 마이크로오존버블을 생성하는 오존용해탱크를 선정하여야 한다. 동일한 양의 오존가스을 방류수에 주입하기 위해 소비된 에너지는 내부의 격판에 따라 2.5%까지 차이가 났다. 하지만 수처리 효율까지 고려한다면 오존용해탱크 선정 조건이 달라진다. 오존 버블이 작아질수록 증가하는 자유라디칼이 수처리에 매우 효율적이기 때문이다. 동일한 오존주입농도에서도 내부의 격판에 따라 수처리 효율이 10.4%까지 차이가 났다. 따라서 수처리 효율과 에너지 효율을 고려하여 합리적인 마이크로오존버블을 생성하는 오존용해탱크 구조에 대하여 연구하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.104-113
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• 2020

기포크기는 컬럼부선에서 기포체류시간, 기포표면적플럭스(Sb) 및 운송율(Cr)에 영향을 미치는 중요 변수로 인식되고 있다. 본 논문은 부선컬럼에서 기포크기의 측정방법, 가동변수들의 관계 그리고 가스분산특성을 논한다. 기포크기는 고속카메라와 이미지 분석 시스템을 이용하여 가동변수들(가스속도, 세척수속도, 기포제농도)의 조건에 따라 부선컬럼에서 직접적으로 측정되었다. 각 측정과 산정된 기포크기 값들을 비교한 관계식이 ±15~20의 오차범위 내에서 도출되었고 평균 기포크기(Sauter mean diameter)는 0.718mm로 확인되었다. 본 시스템으로부터 기포크기 및 분포를 조절할 수 있는 경험식이 가동조건들(Jg: 0.65~1.3cm/s, JW: 0.13~0.52cm/s, frother concentration: 60~200ppm) 하에서 개발되었다. 기포제농도의 증가는 표면장면과 기포크기를 감소시킨다. 임계병합농도는 표면장력이 가장 낮은 49.24mN/m일 때인 기포제농도 200ppm이라고 판단된다. 공기속도의 감소, 기포제농도 및 세척수속도의 증가에 따라 기포크기가 감소하는 경향을 보였다. 가스홀드업은 가스속도와 비례관계에 있으며 고정된 가스속도 조건에서 기포제농도 및 세척수속도와 비례관계였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.263-271
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• 2016

본 연구에서는 호소 수체에 산소를 포기시켜 주는 마이크로 버블 발생장치를 충남 아산에 위치하고 있는 죽산호에 설치하여 수체에 미치는 수리학적 영향반경과 용존산소 (DO) 농도 분포를 조사하였다. 수체에 미치는 수리학적 영향반경은 로다민 염료를 이용한 추적실험을 하였으며, 마이크로 버블 제트류의 수평방향으로 총 160 m 길이의 가이드라인을 설치하여 10 m 지점마다 수심 1 m, 2 m, 3 m에서 로다민 농도, 수온, DO 등을 측정하였다. 죽산호의 로다민 배경농도는 $0.3-0.5{\mu}g/L$이었고, 용액 주입 후 15분 이내에 20-40 m 거리까지 확산되었으며, 거리 50-120 m의 수심 2 m 지점에서 로다민 농도가 $3.1-12{\mu}g/L$를 나타냈다. 본 연구결과로부터 마이크로 버블 발생장치의 제트류에 의한 직접적인 영향 범위는 40-50 m이고, 그 이후에는 이류 및 확산에 의한 영향으로 120 m까지 이동하는 것으로 나타났다. 수중 DO 농도는 경과시간과 이격 거리에 상관없이 7.4-12.6 mg/L의 농도를 유지하였고, 마이크로 버블 적용 전의 호소 바닥층 DO 0.2 mg/L에서 운영 후 8.0 mg/L 이상으로 DO가 개선되는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에 의하면 마이크로 버블 포기 기술은 농업용 호소의 수질 관리와 개선에 기여할 것으로 기대된다.