• 대한기계학회논문집A
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• 제28권2호
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• pp.189-195
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• 2004

The pressure tubes, which contain high temperature heavy water and fuel, are within the core of a CANDU nuclear reactor, and are thus subjected to high stresses, temperature gradient, and neutron flux. Further, it is well known that pressure tubes of cold-worked Zr-2.5Nb materials result in hydrogen diffusion, which create fully-hydrided regions (frequently called Blister). Thus a proper investigation of hydrogen diffusion within zirconium-alloy nuclear components, such as CANDU pressure tube and fuel channels is essential to predict the structural integrity of these components. In this respect, this paper presents numerical investigation of hydrogen diffusion to quantify the hydrogen concentration fur blister growth of CANDU pressure tube. For this purpose, coupled temperature-hydrogen diffusion analyses are performed by means of two-dimensional finite element analysis. Comparison of predicted temperature field and blister with published test data shows good agreement.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.841-845
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• 1995

The effect of small addition of Nb on the electrical resistivity and Hall coeffcient of the amorphous $Fe_{83}Zr_{7}B_{10}$ alloy and annealed ones ones below the crystallization temperature were investigated, which has been considered to be suitable for high frequency core material. At room temperature, their resistivities $\rho$ and the spontaneous Hall coeffcients $R_{s}$ are $~1.6\;{\mu}{\Omega}m$ and $~3{\times}10^{-8}m^{3}/As$, respectively. $R_{s}$ and $\rho$ are decreased with increasing temperature from 100 K to room temperature. Side-jump effect was adopted to analyze the effect of the small variation of conentration and annealing. The quantity of $R_{s}/{\rho}^{2}$ at room temperature, which is directly related to the electronic structure of the mother alloy, remained almost a constant except as quenched one as it can be predicted from the side-jump effect. The unexpected temperature dependence of $R_{s}/{\rho}^{2}$ measured at low fields much below Tc is left as a question.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.772-777
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• 1995

The effect of small addition of Nb on the electrical resistivity and Hall coefficient of the amorphous $Fe_{83}Zr_{7}B_{10}$ alloy and annealed ones below the crystallization temperature were investigated, which has been considered to be suitable for high frequency core material. At room temperature, their resistivities $\rho$ and the spontaneous Hall coefficients $R_{s}$ are $~1.6\;{\mu}{\Omega}m$ and $~3{\times}10^{-8}m^{3}/As$, respectively. $R_{s}$ and $\rho$ are decreased with increasing temperature from 100 K to room temperature. Side-jump effect was adopted to analyze the effect of the small variation of concentration and annealing. The quantity of $R_{s}/{\rho}^{2}$ at room temperature, which is directly related to the electronic structure of the mother alloy, remained almost a constant except as quenched one as it can be predicted from the side-jump effect. We suggested the temperature dependence of $R_{s}/{\rho}^{2}$ can be compared to Ms{T}.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.156-168
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• 2023

This study investigates the high temperature oxidation behaviour of a Ni-20Cr-1.2Si (wt.%) alloy in steam from 1200 ℃ to 1350 ℃ by Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and X-ray Diffraction (XRD). The results demonstrate that exposed Ni-based alloy developed a thin oxide scale, consisted mainly of Cr₂O₃. The oxidation kinetics obtained from the experimental results was applied to evaluate the hydrogen generation considering a simplified reactor core model with different cladding alloys following an unmitigated Loss-Of-Coolant Accident (LOCA) scenario in a hypothetical Small Modular Reactor (SMR). Overall, experimental data and simulations results show that both Fe-based and Ni-based alloys may enhance cladding survivability, delaying its melting, as well as reducing hydrogen generation under accident conditions compared to Zr-based alloys. However, a substantial neutron absorption occurs when Ni-based alloys are used as cladding for current uranium-dioxide fuel systems, even when compared to Fe-based alloys.

• 한국자기학회지
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• 제14권1호
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• pp.7-12
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• 2004

F $e_{73.5}$C $u_1$N $b_3$S $i_{15.5}$ $B_{7}$ 비정질 리본 합금을 490∼61$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 열처리하고 이를 볼 밀링 하여 얻은 250∼850$\mu\textrm{m}$크기의 자성분말과 5wt%의 세라믹 절연체로 구성된 분말 코아의 자기적 특성에 열처리 온도가 미치는 영향을 조사하였다. 5$50^{\circ}C$에서 1 h동안 열처리하여 직경 11 nm의 $\alpha$-Fe상 나노 결정립 구조로 되었을 때(전기비저항은 110$\mu$Ω$.$cm)가장 높은 실효투자율 및 품질계수를 나타내었으며 그 값은 각각 125와 53이었고, 실효투자율의 경우 약 500 KHz에 이르기까지 일정한 크기를 유지하였다. 그리고 이 열처리 조건에서 230 mW/㎤(f=50 KHz, $B_{m}$ =0.1 T)의 대단히 낮은 자심손실을 나타내었다. 그러나 이 합금의 분말 코아는 종래의 분말 코아 재료(MPP,센더스트 등)에 비해 그리 우수하지 못한 직류 바이어스 특성 특히 저 자장 하에서의 낮은 퍼센트 투자율을 나타내었는데, 이는 종래의 소재와 유사한 투자율을 얻는데 너무 큰 입도의 분말이 필요한 것에 그 원인이 있는 것으로 이해되었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권3호
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• pp.191-197
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• 2005

철계 비정질 합금 리본을 분쇄한 뒤 상온 압축성형을 통하여 분말코아를 제조할 때 로터밀과 볼밀의 두 가지 분말제조 공정을 사용하여 만든 분말의 형상을 관찰하고, 또 이들을 이용한 분말코아의 자기적 및 전기적 특성과 미세구조를 조사하였다. 로터밀을 사용한 경우 실효투자율의 크기는 볼 밀링한 경우보다 낮았으나 이의 주파수 의존성 및 품질계수는 볼밀의 경우보다 우수하였으며 자심손실 또한 더 작았다. 한편 로터밀을 사용하여 만든 분말은 크기가 균일하고 가장자리는 강한 전단가공을 받아 완만한 곡선을 지닌 등축형을 이루고 있는 반면 볼밀을 사용한 경우는 크기가 상대적으로 불규칙하면서 작은 분말이 많고 가장자리는 날카로운 형상을 하고 있었다. 로터밀로 만든 분말코아의 낮은 투자율은 밀링시 심한 전단에 의해 발생하는 큰 내부응력의 축적에 기인하는 것으로 보여진다. 한편 로터 밀링을 통해 만든 분말코아의 경우 투자율은 상대적으로 낮지만 전기저항의 측정 및 미세구조의 관찰로부터 보다 양호한 절연상태가 확보되어 높은 주파수에 이르기까지 투자율이 유지되면서 적은 자심손실이 얻어진 것으로 판단되었다. 분말코아의 자기적 안정성을 나타내는 직류중첩특성 또한 로터밀의 경우가 볼 밀링한 경우보다 우수하였다.

• 한국자기학회지
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• 제5권1호
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• pp.8-14
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• 1995

$Fe_{87}Zr_{7}B_{6}$(at.%)조성의 합금에 Fe에 대해 비고용원소인 Ag를 B와 1.0at.% 치환한 $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) 조성의 비정질리본을 액체급냉법으로 제조하여, 연자 기특성을 조사하였다. 급냉응고된 비정질리본의 연자기특성을 향상시키기 위하여 $300~600^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 열처리한 후, 비정질리본의 연자기특성 및 미세조직의 변화를 조사하였다. 열처리방 법은 진공분위기에서 무자장중 열처리하여 상온까지 노냉했다. $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ 비 정질리본을 $400^{\circ}C$에서 1시간 등온열처리하였 때, 보자력$(H_{c})$ 15 mOe, 초투자율$(\mu_{i})$ 288,000(1kHz, 2mOe) 그리고 철손$(W_{c})$ 50 W/kg(100kHz, 1,000G)이라는 Co계 비정질합금에 필적할 수 있는 대단히 우수한 연자성재료가 개발되었다. 이와 같은 우수한 연자기특성은 Fe 와 비고용원소인 Ag 를 소량 첨가함에 따라 열처리에 의해 2~3 nm 크기의 미세한 Fe-rich cluster 형성에 따른 전기저항의 증가, 자왜의 감소 그리고 자구(domain) 크기의 감소에 기인한다고 생각된다.

• 한국자기학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-7
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• 1995

급속응고법중 단롤법을 이용하여 Fe-B계에 Co 및 Nb과 Al이 치환된 (Fe/sub 0.85/Co/sub 0.15/)/sub 75/ Al/sub 7/B/sub 18-x/Nb/sub x/(x = 2, 4, 6)와 (Fe/sub 0.85/Co/sub 0.15/)/sub 75/Al/sub y/B/sub 21-y/Nb/sub 4/ (y = 3, 5, 7, 9)합금을 급속응고장치로 단롤법을 이용하여 리본상으로 제작한후, 이들 합금의 초미세결정립 제조 가 능성과 자기적 특성의 조성 및 온도 의존성을 조사하였다. 초미세결정립합금은 y = 9를 제외한 전조성에서 제조가 가 능하였다. 포화자화 값은 열처리 후 증가하였고 Nb 함량이 증가하면 감소하였으며 상대적으로 Al과 B의 영향은 적었 다. 50 kHz에서 조사한 초투자율은 초미세결정립이 형성된 후가 열처리 전보다 2배이상 증가하였으며, 항자력과 교류 자기이력손실은 반대로 1/2이하로 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.270-274
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• 2017

본 연구에서는 양자 역학 계산 이론 중 하나인 Density Functional Theory (DFT)를 사용하여 $Pd/Pd_3Fe$ 촉매 표면에서 개미산(HCOOH) 분해 반응으로부터 수소를 생산하는 반응 메커니즘을 분석하였다. 기존 연구에 따르면, 단일 원자 촉매 중에서 개미산 분해 반응에 가장 높은 수소 생산성을 기록하는 원자는 Pd 촉매이지만, 부 반응으로 생산되는 CO가 Pd에 독성을 띄우기 때문에 Pd 촉매의 성능을 저하시킨다. 이러한 단점을 극복하고자, Pd를 기반으로 Pd와 Fe를 3:1로 합금하여 $Pd_3Fe$가 코어(core) 형태로 존재하고 Pd가 표면에 위치한 core-shell $Pd/Pd_3Fe$ 촉매를 설계하여 개미산 분해 반응에 의한 수소 생산 속도를 계산하였다. 순수 Pd촉매 보다 $Pd/Pd_3Fe$ 촉매의 수소 생산 반응의 활성 에너지가 감소하였다. 그 이유는 Pd와 Fe가 합금화 되면서 $Pd_3Fe$의 격자 상수가 $2.76{\AA}$로 줄어 들어 HCOO의 흡착에너지를 0.03 eV 감소시켰고, Fe에서 표면 Pd로 전자가 이동하면서 표면 전자 구조가 변화하여 HCOO의 흡착에너지를 0.29 eV 낮추었기 때문이다. 본 연구에서 제안하는 결과를 바탕으로 추후 개미산으로부터 수소 생산이 더 용이한 새로운 촉매 설계 메커니즘을 제안하고자 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권7호
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• pp.769-776
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• 2011

In order to cope with the requirements of smaller patterns, larger surfaces and lower costs in the fields of displays, optics and energy, greater attentions is now being paid to the development of micro-pattern machining technology. Compared with flat molds, roll molds have the advantages of short delivery, ease of manufacturing larger surfaces, and continuous molding. This paper presents the state-of-the-art of the micro pattern machining technology on the roll molds and introduces some research results on the machining process technology. The copper and nickel-phosphorous-alloy plating process, machining process technology for uniform micro patterns. micro cutting simulation and the real time monitoring system for micro machining are summarized. The developed technologies have led the complete localization of the prism sheets and will be applied to the direct forming process with succeeding research & development.