• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권3호
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• pp.440-452
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• 1994

핵연료 다발의 설계는 핵연료 표면에서의 열속이 임계열속에 도달되지 않도록 이루어져야한다. 이를 위해서는 설계된 핵연료 다발에 대한 임계열속이 정화하고 신뢰성 있게 평가되는 것이 매우 중요하다. 그러나 현재 사용되고 있는 임계열속 상관식에 관한 쟁점 대상중의 하나는 원통튜브관에서 실험적으로 얻어진 임계열속 자료가 유효직경 형태의 변수와 적당한 보정인자를 사용하여 핵연료다발 부수로 분석에 사용되고 있다는 것인데, 이러한 방법은 임계열속 예측에 있어서 불확실도 요인으로 작용하고 있다. 유효직경은 유동단면적상의 국부적 유체 특성을 제대로 표현하지 못 할 뿐만 아니라 표면구배효과 등을 고려할 수 없다. 더구나 난류유동은 오목구배면에서 보다는 볼록구배면에서 더욱 두드러진다. 즉, 횡방향 볼록구배면이 오목구배면 보다 유동의 반경방향으로의 난류 형성에 영향이 훨씬 크게 나타나는데, 이는 정화한 핵연료 임계열속 평가에 있어서 볼록구배의 영향이 반드시 고려되어야 함을 암시하는 것이다. 본 논문에서는 횡방향 구배의 유동영향에 대하여 전반적으로 심도있게 고찰하고 임계열속에 대한 영향이 논의 되었으며, 이 영향을 정량화하기 위하여 고려되어야 할 유동 모델과 향후 연구 방향이 제시되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권4호
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• pp.721-733
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• 2020

In nuclear engineering, the occurrence of critical heat flux (CHF) is complicated for rod bundle, and it is much more difficult to predict the CHF when it is in natural circulation under motion condition. In this paper, the dryout-type CHF is investigated for the rod bundle in a natural circulation loop under rolling motion condition based on the coupled analysis of subchannel method, a one-dimensional system analysis method and a CHF mechanism model, namely the three-fluid model for annular flow. In order to consider the rolling effect of the natural circulation loop, the subchannel model is connected to the one-dimensional system code at the inlet and outlet of the rod bundle. The subchannel analysis provides the local thermal hydraulic parameters as input for the CHF mechanism model to calculate the occurrence of CHF. The rolling motion is modeled by additional motion forces in the momentum equation. First, the calculation methods of the natural circulation and CHF are validated by a published natural circulation experiment data and a CHF empirical correlation, respectively. Then, the CHF of the rod bundle in a natural circulation loop under both the stationary and rolling motion condition is predicted and analyzed. According to the calculation results, CHF under stationary condition is smaller than that under rolling motion condition. Besides, the CHF decreases with the increase of the rolling period and angular acceleration amplitude within the range of inlet subcooling and mass flux adopted in the current research. This paper can provide useful information for the prediction of CHF in natural circulation under motion condition, which is important for the nuclear reactor design improvement and safety analysis.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권2호
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• pp.43-51
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• 2014

3차원 적층 패키지(3D integrated package) 에서 초소형 패키지 내에 적층되어 있는 칩들의 발열로 인한 열 신뢰성 문제는 3차원 적층 패키지의 핵심 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 TSV(through-silicon-via) 기술을 이용한 3차원 적층 패키지의 열 특성을 분석하기 위하여 수치해석을 이용한 방열 해석을 수행하였다. 특히 모바일 기기에 적용하기 위한 3D TSV 패키지의 열 특성에 대해서 연구하였다. 본 연구에서 사용된 3차원 패키지는 최대 8 개의 메모리 칩과 한 개의 로직 칩으로 적층되어 있으며, 구리 TSV 비아가 내장된 인터포저(interposer)를 사용하여 기판과 연결되어 있다. 실리콘 및 유리 소재의 인터포저의 열 특성을 각각 비교 분석하였다. 또한 본 연구에서는 TSV 인터포저를 사용한 3D 패키지에 대해서 메모리 칩과 로직 칩을 사용하여 적층한 경우에 대해서 방열 특성을 수치 해석적으로 연구하였다. 적층된 칩의 개수, 인터포저의 크기 및 TSV의 크기가 방열에 미치는 영향에 대해서도 분석하였다. 이러한 결과를 바탕으로 메모리 칩과 로직 칩의 위치 및 배열 형태에 따른 방열의 효과를 분석하였으며, 열을 최소화하기 위한 메모리 칩과 로직 칩의 최적의 적층 방법을 제시하였다. 궁극적으로 3D TSV 패키지 기술을 모바일 기기에 적용하였을 때의 열 특성 및 이슈를 분석하였다. 본 연구 결과는 방열을 고려한 3D TSV 패키지의 최적 설계에 활용될 것으로 판단되며, 이를 통하여 패키지의 방열 설계 가이드라인을 제시하고자 하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제84권3호
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• pp.306-318
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• 1995

광결핍(光缺乏)과 Frankia 질소고정균(窒素固定菌), 그리고 Alpova diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌)이 루브라 오리나무(Alnus rubra Bong.) 묘목의 생장, 공중질소고정(空中窒素固定), 균근발달(菌根發達)에 미치는 영향을 구명(究明)하기 위하여, 파종묘(播種苗)에 Frankia 질소고정균(窒素固定菌)을 접종하거나 질소(窒素)를 시비(施肥)하고, 또는 A. diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌) 포자(胞子)를 접종하여 여과된 공기로 순환시키는 인공생장실에서 길렀다. 20주가 지난 묘목을 3 수준의 광도(光度) 680, 320, $220{\mu}mol/m^2/s$ PPFD(photosynthetic photon flux density)에서 3주일 동안 기른 결과, 광도(光度) 220 PPFD에서는 균근(菌根)과 뿌리흑의 발달, 광합성(光合成) 및 질소고정(窒素固定)속도 그리고 식물생장량이 감소하였고, 320 PPFD에서는 광합성(光合成) 속도만이 감소하였다. Frankia로 접종된 묘목은 질소(窒素)가 시비(施肥)된 묘목보다 균근형성율(菌根形成率)과 묘목생장율이 높았다. A. diplophloeus 포자(胞子)를 접종된 묘목은 비접종보다 생장율은 높았으나 뿌리혹은 발달과 질소고정량(窒素固定量)에서는 차이가 없었다. 두 공생균(共生菌)이 묘목의 광합성(光合成)속도에는 영향을 미치지 않았다. A. diplophloeus 균근균(菌根菌)이 묘목의 생장과 뿌리혹 발달에 기여하는 것 보다는 Frankia 질소고정균(窒素固定菌)이 묘목의 생장과 균근(菌根)발달에 더 크게 기여하였다.

• 한국재료학회지
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• 제23권6호
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• pp.309-315
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• 2013

$GdBa_2Cu_3O_{7-y}$(Gd123) powders were synthesized by the solid-state reaction method using $Gd_2O_3$ (99.9% purity), $BaCO_3$ (99.75%) and CuO (99.9%) powders. The synthesized Gd123 powder and the Gd123 powder with $Gd_2O_3$ addition ($Gd_{1.5}Ba_2Cu_3O_{7-y}$(Gd1.5)) were used as raw powders for the fabrication of Gd123 bulk superconductors. The Gd123 and Gd1.5 bulk superconductors were fabricated by sintering or a top-seeded melt growth (TSMG) process. The superconducting transition temperature ($T_{c,onset}$) of the sintered Gd123 was 93 K and the transition width was as large as 20 K. The $T_{c,onset}$ of the TSMG processed Gd123 was 82 K and the transition width was also as large as 12 K. The critical current density ($J_c$) at 77 K and 0 T of the sintered Gd123 and TSMG processed Gd123 were as low as a few hundreds A/$cm^2$. The addition of 0.25 mole $Gd_2O_3$ and 1 wt.% $CeO_2$ to Gd123 enhanced the $T_c$, $J_c$ and magnetic flux density (H) of the TSMG processed Gd123 sample owing to the formation of the superconducting phase with high flux pinning capability. The $T_c$ of the TSMG processed Gd1.5 was 92 K and the transition width was 1 K. The $J_cs$ at 77 K (0 T and 2 T) were $3.2{\times}10^4\;A/cm^2$ and $2.5{\times}10^4\;A/cm^2$, respectively. The H at 77 K of the TSMG-processed Gd1.5 was 1.96 kG, which is 54% of the applied magnetic field (3.45 kG).

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.7-25
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• 2008

본 연구에서는 칼슘 이온 제거를 위해 칼슘용액에 임계미셀농도(CMC) 이상으로 음이온계면활성제인 sodium dodecyl sulfate (SDS)를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 칼슘 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체들을 2종류의 세라믹 분리막으로 배제하였다. 그 결과, 99.98% 이상 칼슘 배제율을 보였다. 또한 본 실험범위에서 TMP가 증가할수록 막오염($R_f$)은 증가하는 경향을 보였지만, 구동력의 증가로 인해 총여과부피($V_T$) 및 무차원한 투과선속($J/J_o$), 투과선속(J) 역시 증가하였다. 또한 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 여과 시간(FT), 즉 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-6231 (평균기공 $0.07{\mu}m$) 및 NCMT-7231 ($0.10{\mu}m$) 분리막의 최적 BT는 각각 10초, 15초이었다. 또한, 최적 FT는 2종류 분리막 모두 5분으로, 빈번한 질소 역세척이 막오염을 효과적으로 감소시켰다. 한편 칼슘용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 두유 포장팩 세척수로 사용하고 있는 지하수에 적용한 결과, 2종류의 분리막 모두 칼슘을 99.98% 이상 제거할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.183-184
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• 2013

Two main MBE growth techniques have been used: plasma-assisted MBE (PA-MBE), which utilizes a rf plasma to supply active nitrogen, and ammonia MBE, in which nitrogen is supplied by pyrolysis of NH3 on the sample surface during growth. PA-MBE is typically performed under metal-rich growth conditions, which results in the formation of gallium droplets on the sample surface and a narrow range of conditions for optimal growth. In contrast, high-quality GaN films can be grown by ammonia MBE under an excess nitrogen flux, which in principle should result in improved device uniformity due to the elimination of droplets and wider range of stable growth conditions. A drawback of ammonia MBE, on the other hand, is a serious memory effect of NH3 condensed on the cryo-panels and the vicinity of heaters, which ruins the control of critical growth stages, i.e. the native oxide desorption and the surface reconstruction, and the accurate control of V/III ratio, especially in the initial stage of seed layer growth. In this paper, we demonstrate that the reliable and reproducible growth of GaN on Si (110) substrates is successfully achieved by combining two MBE growth technologies using rf plasma and ammonia and setting a proper growth protocol. Samples were grown in a MBE system equipped with both a nitrogen rf plasma source (SVT) and an ammonia source. The ammonia gas purity was ＞99.9999% and further purified by using a getter filter. The custom-made injector designed to focus the ammonia flux onto the substrate was used for the gas delivery, while aluminum and gallium were provided via conventional effusion cells. The growth sequence to minimize the residual ammonia and subsequent memory effects is the following: (1) Native oxides are desorbed at $750^{\circ}C$ (Fig. (a) for [$1^-10$] and [001] azimuth) (2) 40 nm thick AlN is first grown using nitrogen rf plasma source at $900^{\circ}C$ nder the optimized condition to maintain the layer by layer growth of AlN buffer layer and slightly Al-rich condition. (Fig. (b)) (3) After switching to ammonia source, GaN growth is initiated with different V/III ratio and temperature conditions. A streaky RHEED pattern with an appearance of a weak ($2{\times}2$) reconstruction characteristic of Ga-polarity is observed all along the growth of subsequent GaN layer under optimized conditions. (Fig. (c)) The structural properties as well as dislocation densities as a function of growth conditions have been investigated using symmetrical and asymmetrical x-ray rocking curves. The electrical characteristics as a function of buffer and GaN layer growth conditions as well as the growth sequence will be also discussed. Figure: (a) RHEED pattern after oxide desorption (b) after 40 nm thick AlN growth using nitrogen rf plasma source and (c) after 600 nm thick GaN growth using ammonia source for (upper) [110] and (lower) [001] azimuth.

• 멤브레인
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• 제8권4호
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• pp.203-209
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• 1998

에멀젼형 절삭유(Caltex, Trusol) 수용액을 공칭 세공크기가 0.22 $\mu$m 인 Millipore사의 GVHP 막과 0.2$\mu$m인 SUS 관형막(Mott 사)이 설치된 dead-end 및 십자형흐름 정밀여과 시스템으로 각각 분리하였다. 오일입자의 분포는 0.07 내지 0.22$\mu$m의 분포이었다. 투과유속을 예측하기 위하여 cake 여과모델 (CFM)과 standard pore blocking 모델(SPBM)을 적용하였다. Dead-end 시스템에서 0.01 vol% 절삭유 수용액을 400 rpm으로 교반시켜 투과시킬 경우, 100 kPa 이하에서는 CFM 이 투과유곡을 잘 나타내었으나, 150 kPa 이상에서는 SPBM을 적용할 수 있었다. 운전압력을 60에서 200 kPa로 갑자기 증가시키면 분리막 표면에 형성된 오일층이 파괴되고, 다시 60 kPa로 감소시킬 때 반복하여 오일층이 형성됨을 알 수 있었다. 투과기구가 CFM에서 SPBM 으로 전환되는 이른바 임계압력을 추정하였으며, dead-end system에서는 약 100 kPa이었다. Reynolds 수가 7080인 십자형흐름 시스템에서 농도를 0.01에서 0.03 vol%로 증가시키면 입계압력이 약 100에서 150 kPa로 증가하였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권4호
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• pp.272-281
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• 2023

Ecosystem observatories are burgeoning globally in an endeavour to detect national and global scale trends in the state of biodiversity and ecosystems in an era of rapid environmental change. In this paper we highlight the additional importance of regional scale outcomes of such infrastructure, through an introduction to the Great Western Woodlands TERN (Terrestrial Ecosystem Research Network) SuperSite, and key findings from three gradient plot networks that are part of this infrastructure. The SuperSite was established in 2012 in the 160,000 km² Great Western Woodlands region, in a collaboration involving 12 organisations. This region is globally significant for its largely intact, diverse landscapes, including the world's largest Mediterranean-climate woodlands and highly diverse sandplain shrublands. The dominant woodland eucalypts are fire-sensitive, requiring hundreds of years to regrow after fire. Old-growth woodlands are highly valued by Indigenous and non-Indigenous communities, and managing impacts of climate change and the increasing extent of intense fires are key regional management challenges. Like other TERN SuperSites, the Great Western Woodlands TERN SuperSite includes a core eddy-covariance flux tower measuring exchanges of carbon, water and energy between the vegetation and atmosphere, along with additional environmental and biodiversity monitoring around the tower. The broader SuperSite incorporates three gradient plot networks. Two of these represent aridity gradients, in sandplains and woodlands, informing regional climate adaptation and biodiversity management by characterising biodiversity turnover along spatial climate gradients and acting as sentinels for ecosystem change over time. For example, the sandplains transect has demonstrated extremely high spatial turnover rates in plant species, that challenge traditional approaches to biodiversity conservation. The third gradient plot network represents a 400-year fire-age gradient in Eucalyptus salubris woodlands. It has enabled characterisation of post-fire recovery of vegetation, birds and invertebrates over multi-century timeframes, and provided tools that are directly informing management to reduce stand-replacing fires in eucalypt woodlands. By building regional partnerships and applying globally or nationally consistent methodologies to regional scale questions, ecological observatories have the power not only to detect national and global scale trends in biodiversity and ecosystems, but to directly inform environmental decisions that are critical at regional scales.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.23-31
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• 2011

원자로의 안전을 확보하고 운전성능을 정확히 예측하기 위해서는 핵연료에서 초임계압 냉각재로 전달되는 열전달량을 예측하는 것이 매우 중요하다. 초임계압 유체에서 열전달은 유사임계온도 부근에서 급격하게 변화하는 물성의 영향을 크게 받아 열전달량이 증가하기도 하고, 특정한 질량유속과 열유속 조건에서는 열전달량이 감소하는 현상을 보이기도 한다. 본 연구에서는 초임계압수냉각로(SCWR)의 핵연료집합체 부수로의 수력 직경과 유사한 내경 4.57 mm 원형관 안에서 상 하향 방향으로 흐르는 $CO_2$로 전달되는 열전달량(실제로는 원형관 외벽온도)을 다양한 조건에서 측정하고 분석하였다. 총 7,250개의 실험결과를 기존의 초임계압 강제대류 상관식들로 예측한 결과와 비교하여 그 상관식들의 정확성을 검토하였으며, 부력매개변수 $\overline{Gr}_b/(Re^{2.7}_b\overline{Pr}^{0.5}_b})$를 도입하여 혼합대류 영역에서도 적용할 수 있도록 기존의 상관식을 확장하였다. 그리고 기존의 열전달열화 발생 조건을 본 실험의 열전달열화 조건과 비교하여 적용성을 평가하였다.