• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권3호
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• pp.351-361
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• 2015

External reactor vessel cooling (ERVC) for in-vessel retention (IVR) has been considered one of the most useful strategies to mitigate severe accidents. However, reliability of this common idea is weakened because many studies were focused on critical heat flux whereas there were diverse uncertainties in structural behaviors as well as thermal-hydraulic phenomena. In the present study, several key factors related to molten corium behaviors and thermal characteristics were examined under multi-layered corium formation conditions. Thereafter, systematic finite element analyses and subsequent damage evaluation with varying parameters were performed on a representative reactor pressure vessel (RPV) to figure out the possibility of high temperature induced failures. From the sensitivity analyses, it was proven that the reactor cavity should be flooded up to the top of the metal layer at least for successful accomplishment of the IVR-ERVC strategy. The thermal flux due to corium formation and the relocation time were also identified as crucial parameters. Moreover, three-layered corium formation conditions led to higher maximum von Mises stress values and consequently shorter creep rupture times as well as higher damage factors of the RPV than those obtained from two-layered conditions.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.713-718
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• 1997

In the TMI-2 accident, approximately twenty(20) tons of molten core material drained into the lower plenum. Early advanced light water reactor (LWR) designs assumed a lower head failure and incorporated various measures for ex-vessel accident mitigation. However, one of the major findings from the TMI-2 Vessel Investigation Project was that one part of the reactor lower head wall estimated to have attained a temperature of 1100$^{\circ}C$ for about 30 minutes has seemingly experienced a comparatively rapid cooldown with no major threat to the vessel integrity. In this regard, recent empirical and analytical studies have shifted interests to such in-vessel retention designs or strategies as reactor cavity flooding, in-vessel flooding and engineered gap cooling of the vessel Accurate thermohydrodynamic and creep deformation modeling and rupture prediction are the key to the success in developing practically useful in-vessel accident/risk management strategies. As an advanced in-vessel design concept, this work presents the COrium Attack Syndrome Immunization Structures (COASIS) that are being developed as prospective in-vessel retention devices for a next-generation LWR in concert with existing ex-vessel management measures. Both the engineered gap structures in-vessel (COASISI) and ex-vessel (COASISO) are demonstrated to maintain effective heat transfer geometry during molten core debris attack when applied to the Korean Standard Nuclear Power Plant(KSNPP) reactor. The likelihood of lower head creep rupture during a severe accident is found to be significantly suppressed by the COASIS options.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권1호
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• pp.101-108
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• 1997

손상된 터어빈 로터강의 보수 용접에 있어서 용접부의 크립 파단 수명과 탄화물간의 관계가 연구되었다. 탄화물은 탄화물 추출 복제법을 이용하여 확인되었으며 로터강에는 Molybdenum 주성분의$M_2C$, Vanadium 주성분의 $M_4C_3$, 및 Chromium 주성분의 $M_{23}C_6$와 $M_7C_3$ 탄화물이 존재하였다. 한편 ICHAZ에서 파단된 시험편의 파단면에서는 구상의 조대한 Molybdenum 주성분의 $M_6C$ 탄화물이 발견되었다. 조대한 Molybdenum 주성분의 $M_6C$ 탄화물의 석출은 탄화물 주위에 고용경화 원소인 Molybdenum 농도를 떨어뜨려 기공 발생 원인을 제공하였다. CGHAZ에서 파단된 용접부의 파단면에서는 조대한 $M_6C$ 와 $M_{23}C_6$가 발견되었다.

• 한국재료학회지
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• 제2권6호
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• pp.468-476
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• 1992

초기 결정입 크기 15${\mu}$m인 W-0.2wt%Ni, 1시간 30분과 W-0.4wt%Ni, 1시간 소결체의 응력 파단 성질 및 파괴 양상을 조사하기 위해서 direct load creep tester를 사용, 100$0^{\circ}C$~120$0^{\circ}C$, 수소분위기에서 응력 파단 시험을 행하였다. 100시간 응력 파단 강도는 W-0.4wt%Ni이 W-0.2wt% Ni보다 23% 크게 나타났다. 이것은 시험 중 결정입 성장에 따른 영향 때문으로 생각된다. W-0.2wt%NI에서 크리프 속도와 초기 결정입 크기와의 관계는 반비례하는 경향을 보였다. 활성 소결체에서 Ni 첨가량이 증가함에 따라, 단위 면적당 기공의 밀도 및 크기는 작아지고, 형태는 구형화 되어 미세균열로의 전이가 어려워 응력 파단 성질이 향상되었다. 응력 파란 시험 후, 각단면은 전형적인 입계파괴 양상을 나타내었다. 이는 소결 과정 중 생성된 기공들이 결정입계를 따라 전파하였기 때문으로 생각된다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제2권4호
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• pp.269-277
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• 2009

The current paper focuses on the analysis of transient cavitating flow in pressurised polyethylene pipes, which are characterized by viscoelastic rheological behaviour. A hydraulic transient solver that describes fluid transients in plastic pipes has been developed. This solver incorporates the description of dynamic effects related to the energy dissipation (unsteady friction), the rheological mechanical behaviour of the viscoelastic pipe and the cavitating pipe flow. The Discrete Vapour Cavity Model (DVCM) and the Discrete Gas Cavity Model (DGCM) have been used to describe transient cavitating flow. Such models assume that discrete air cavities are formed in fixed sections of the pipeline and consider a constant wave speed in pipe reaches between these cavities. The cavity dimension (and pressure) is allowed to grow and collapse according to the mass conservation principle. An extensive experimental programme has been carried out in an experimental set-up composed of high-density polyethylene (HDPE) pipes, assembled at Instituto Superior T$\acute{e}$cnico of Lisbon, Portugal. The experimental facility is composed of a single pipeline with a total length of 203 m and inner diameter of 44 mm. The creep function of HDPE pipes was determined by using an inverse model based on transient pressure data collected during experimental runs without cavitating flow. Transient tests were carried out by the fast closure of the ball valves located at downstream end of the pipeline for the non-cavitating flow and at upstream for the cavitating flow. Once the rheological behaviour of HDPE pipes were known, computational simulations have been run in order to describe the hydraulic behaviour of the system for the cavitating pipe flow. The calibrated transient solver is capable of accurately describing the attenuation, dispersion and shape of observed transient pressures. The effects related to the viscoelasticity of HDPE pipes and to the occurrence of vapour pressures during the transient event are discussed.

• 한국재료학회지
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• 제2권4호
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• pp.270-278
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• 1992

W-0.4wt% Ni, W-0.8wt% Ni 활성 소결체의 Ni rich상의 양이 응력 파단 성질에 미치는 영향을 조사하기 위하여, direct load creep tester를 사용, 100$0^{\circ}C$~120$0^{\circ}C$, 수소 분위기에서 응력 파단시험을 하였다. 100시간 응력 파단 강도는 니켈 함량이 0.4wt%, 0.8wt%로 증가 함에 따라, W-0.2wt% Ni의 경우와 비교하여 100$0^{\circ}C$에서 43%, 90%, $1100^{\circ}C에서$ 35%, 60% 높았으며, 이는 초기 결정립 조대화, 비이론밀도의 상승과 시험 중 결정립 성장 때문으로 생각된다. W-0.4wt% Ni의 크리프변형 활성화 에너지는 81.3kca1/mol으로, 변형기구는 Ni rich 상을 통한 W 확산과 결정립 내부 변형이다. 응력 파단 시험 후, 파단면은 입계 파괴 양상을 나타내었다. 소결시 생성된 고립 기공이 결정입계에 있는 Ni rich상을 따라 전파하였기 때문이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권4호
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• pp.1186-1193
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• 1996

The analytic solution of the stress field at creep crack in the presence of grain boundary caviation is to be obtained by solving the governing equation which was derived through the previous paper. The complex integral technique is used to slove the singular integral equation. under the help of the information about stress behaviors at the ends of integral region know by numerical solution. The resultant stress disstribution obtained shows the relaxed crack-tip singularity of $r^{1/2+\theta}$ due to the intervention of cavitation effect, otherwise, it should assumed to be $r^{1/2}$ singularity of linear elastic fracture mechanics with no cavitation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제22권3호
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• pp.595-602
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• 1998

Specimens of 304 stainless steel were tested to failure at elevated temperatures under multiaxial stress states, uniaxial tension using smooth bar specimens, biaxial shearing using double shear bar specimens, and triaxial tension using notched bar specimens. Rupture times are compared for uniaxial, biaxial, and triaxial stress states with respect to the maximum principal stress, the von Mises effective stress, and the principal facet stress. The results indicate that the principal facet stress gives the best correlation for the material investigated, and this parameter can predict creep life data under multiaxial stress states with rupture data obtained with specimens under uniaxial stresses. The results also suggest that grain boundary cavitation, coupled with localized deformation processes such as grain boudary sliding, controls the lifetimes of the specimens.

• 플랜트 저널
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• 제10권1호
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• pp.40-46
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• 2014

500 MW급 석탄화력발전소인 당진화력 4호기 텐덤형 증기 터빈 로터의 고온부위 재질열화를 평가하기 위하여 고중압 터빈 로터의 고온증기가 통과하는 부위인 로터의 고압 터빈 입구 측과 중압 터빈 입구에 대해서 표면복제 관찰을 통해서 금속조직의 크리프 기공 성장 및 미세조직 변화를 분석하였다. 연구결과, 74,628시간 사용된 당진화력 4호기 고중압 터빈 로터의 미세조직 열화정도는 핀란드 Technical Research Centre 미세조직열화등급 기준으로 B등급이다. 그리고 Neubauer 크리프 기공 평가를 통해서 잔여수명은 201,523시간 이상으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권4호
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• pp.393-401
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• 2018

이 연구는 우리나라의 4개 광산지역에서 발생된 지반침하로 인한 땅밀림의 특성을 분석하였다. 땅밀림이 진행되고 있는 광산지역은 대규모 함몰, 인장균열 등이 나타났고, 붕괴된 토석이 중력방향으로 밀려 내려와 대규모 산사태와 같은 형상을 나타내었다. 주 구성암석은 4번 조사지역이 사암 및 셰일이었고, 나머지 3개 지역은 모두 석회암 지역으로 땅밀림에 취약한 암석지역으로 나타났다. 4개의 광산지역에서 발생된 지반침하로 인한 땅밀림이 발생된 위치는 4/10~10/10부 능선 지역으로 모두 산지 정상부에 가까운 곳에서 발원하였다. 광산지역을 제외한 우리나라에서의 땅밀림은 모두 사태형을 나타내고 있는데, 이들 광산지역에서의 지반침하로 인한 땅밀림은 지하갱도의 공동으로 산지부의 중력에 의한 하중으로 인하여 발생된 함몰형과 땅밀림의 영향으로 사태형이 복합적으로 나타나는 것으로 분석되었다. 평균산지경사도는 $30.4^{\circ}{\sim}33.7^{\circ}$로 우리나라 땅밀림지의 평균경사도 약 $28.9^{\circ}$ 보다 $1.5^{\circ}{\sim}4.8^{\circ}$ 높게 나타났다.