• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권1호
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• pp.275-282
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• 2024

Lead bismuth eutectic (LBE) is used as coolant for MicroURANUS, a small marine nuclear power plant, and this coolant is transported in the plant by an electromagnetic pump. Given the considerable heat generated by the electromagnetic pump, the cooling of the pump is essential. This study compared air cooling and water-cooling methods and found that the maximum temperatures during air and water cooling were 640 K and 372 K, respectively. These findings were utilized to design an electromagnetic pump with water-cooling. The maximum temperature of the pump was lower than the boiling point of water; thus, the pump did not require a separate pressurization. Consequently, the resistance problem of the coil and the deformation problem of the material caused by generated heat can be solved through water-cooling.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권2호
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• pp.52-58
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• 2005

This study was carried out to investigate the effect of bonding temperature and heating rate on transient liquid phase diffusion bonding of Ni-base superalloy. The heating rate was varied by $0.1^{\circ}C$/sec, $1^{\circ}C$/sec, $10^{\circ}C$/sec to the bonding temperatures $1100^{\circ}C,\;1150^{\circ}C,\;1200^{\circ}C$ under vacuum. As bonding temperature increased, maximum dissolution width of base metal increased, but a dissolution finishing time decreased. The eutectic width of insert metal in the bonded interlayer decreased linearly in proportion to the square root of holding time during isothermal solidification stage. The bonding temperature was raised, isothermal solidification rate slightly increased. As the heating rate decreased and the bonding temperature increased, the completion time of dissolution after reaching bonding temperature decreased. When the heating rate was very slow, the solidification proceeded before reaching bonding temperature and the time required for the completion of isothermal solidification became reduced.

• 한국분말재료학회지
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• 제5권4호
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• pp.265-272
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• 1998

For the purpose of investigating the effect of sintering atmosphere and carbon addition on sintered density and microstructural characteristics, the M3/2 grade high speed steel powders with the addition of carbon are sintered in vacuum and $20%H_2/79%N_2/l%CH_4$ gas atmosphere. With the addition of 0 wt%C, 0.45wt%C and 1.15 wt%C the optimum sintering temperatures decrease down to $1260^{\circ}C$, $1210^{\circ}C$ and $1150^{\circ}C$ respectively for the vacuum sintered specimen, and also decrease down to $1130^{\circ}C$, $1120^{\circ}C$ and $1115^{\circ}C$ for the gas sintered specimen. The threshold temperatures for full densification decrease steeply with increasing carbon content of the sintered specimen, while this temperatures are slowly decreased at high carbon content. The vacuum sintered specimen shows the primary carbides of MC and $M_6C$ type at the optimum sintering temperature, and eutectic carbides of $M_2C$ and Fe-Cr type are produced in the oversintered specimen. The gas sintered specimen exhibits M6C and Fe-Cr type primary carbides at the optimum sintering temperature. The eutectic carbides of $M_6C$ and Fe-Cr type and MX type carbonitride are shown for the oversintered specimen in the gas atmosphere. The hardness of gas sintered specimen shows high value of 830-860 Hv due to the increment of carbide precipitation.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권3호
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• pp.9-18
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• 1999

본 연구에서는 융점 이상에서의 유지시간에 따른 Sn-3.5Ag 및 Sn-37Pb 공정솔더볼과 Au/Ni/Cu 기판 사이의 야금학적 특성을 고찰하였다. 현재 상용되는 리플로 솔더링 장비를 사용하여, 최고 솔더링 온도와 Conveyor 속도를 변화시킴으로써 융점이상에서의 유지시간을 측정하였다. 결과로서 접합부 계면에서 스캘럽 형태의 $Ni_3Sn_4$금속간화합물이 형성되었고, Cu-Sn계 화합물은 관찰되지 않았다. Ni층이 Cu의 확산 장벽으로 작용하였다. 최고 솔더링 온도가 증가함에 따라 금속간화합물 층의 두께가 최고 2.2$\mu\textrm{m}$까지 성장하였다. 스캘럽의 형상은 반구형에서 지름이 더 작은 볼록한 형상으로 변하게 된다. 접합부의 미세경도값은 Sn-3.5Ag와 Sn-37Pb의 공정조직이 성장함에 따라 감소하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.181-184
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• 2006

Nano Infiltration Transient Eutectic Phase - Silicon Carbide (NITE-SiC) and $SiC_f/SiC$ composite have been fabricated by a Hot Pressing (HP) process, using SiC powder with an average size of about 30nm. Alumina ($Al_2O_3$) and Yttria ($Y_2O_3$) were used for additives materials. These mixed powders were sintered at the temperature a of $1300^{\circ}C$, $1650^{\circ}C$, $1800^{\circ}C$ and $1900^{\circ}C$ under an applied pressure of 20MPa. And unidirection and two dimension woven structures of $SiC_f/SiC$ composites were prepared starting from Tyranno SA fiber. Densification of microstructure gives an effect to density. Specially, Densification Mechanism basically is important from the sintering which use the HP. In this study, the densification of NITE-SiC and $SiC_f/SiC$ composite mechanism by a press displacement appears investigated. The mechanism on the densification of each sintering temperature was investigated. The each step is shows a with each other different mechanism quality.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권5호
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• pp.1887-1894
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• 2024

Fatigue strength of the structural materials of lead-cooled fast reactors (LFRs) and accelerator-driven systems (ADS) may be degraded in liquid metal (Lead or lead-bismuth eutectic (LBE)) environments. The fatigue crack growth (FCG) data of structural materials in liquid LBE are necessary for damage tolerance design, safety assessment and life management of key equipment. A novel monitoring system for fatigue crack length was designed on the compliance method and the monitor technology of crack opening displacement (COD) of CT specimens by the linear variable differential transformers (LVDT) system. It can be used to predict the crack length by monitoring the COD of CT specimens in harsh high-temperature liquid LBE using a LVDT system. The prediction accuracy of this system was verified by FCG experiments in room temperature air and liquid LBE at 150, 250 and 350 ℃. The first results obtained in the FCG test for T91 steel in liquid LBE at 350 ℃ are presented.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권4호
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• pp.313-320
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• 2017

LiCl-KCl 용융염에서 광학적으로 투명한 텅스텐 망으로 제작된 작업전극에 대해 사마륨의 전기화학적 거동을 Cyclic voltammetry와 Potential step chronoabsorptometry의 전기화학적 및 분광전기화학적 방법으로 조사하였다. Cyclic voltammogram으로 결정된 $Sm^{3+}/Sm^{2+}$의 산화환원 반응의 가역성을 기반으로 형식전위와 확산계수를 계산하여 각각 -1.99 V vs. $Cl_2/Cl^-$와 $2.53{\times}10^{-6}cm^2{\cdot}s^{-1}$를 얻었다. 작업 전극에 -1.5 V vs. Ag/AgCl (wt%)로 전압을 인가하여 측정한 Chronoabsorptometry를 통해 사마륨 이온의 특성 파장으로 $Sm^{3+}$에 대해 408.08 nm, $Sm^{2+}$에 대해 545.62 nm를 확인하였다. Voltammogram에서 얻은 환원 피크 전압과 산화 피크 전압을 이용하여 Potential step chronoabsorptometry를 수행하였다. 545.63 nm의 흡광피크 값을 분석하여 $2.15{\times}10^{-6}cm^2{\cdot}s^{-1}$의 확산계수를 얻었으며 이 값은 동일한 온도에서 Cyclic voltammtry 분석으로 얻은 값과 큰 차이를 보이지 않았다. 실험결과로부터 고온 용융염에서 광학적으로 투명한 작업전극을 이용한 분광전기화학적 방법이 용융염에 용해된 이온의 종류를 확인하며 전기화학적 거동을 조사하는데 유용한 도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권2호
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• pp.117-123
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• 2000

본 연구에서는 반응고 Al합금을 얻기 위해서 3상 2극의 전자교반장치를 이용하였으며, 주입온도와 주입전압을 변화시켜 Al합금의 초정입자크기, aspect ratio, 표준편차, 경도 및 공정 Si 입자의 크기 및 형상 변화를 조사하였다. 같은 주입온도에서는 주입전압이 증가함에 따라 aspect ratio, 표준편차 및 초정입자의 크기는 감소되었다. 전자교반식 수평연속주조방법에 의한 Al 합금의 최적제조 조건은 주입전압 220V, 주입온도 68$0^{\circ}C$이었으며, 이 조건에서 초정입자의 크기는 54$\mu\textrm{m}$이었고, aspect ratio는 1.56이었으며 그 표준편차는 0.4이었다. 그리고 공정 Si의 크기는 0.5$\mu\textrm{m}$이었으며 제조된 Al합금의 경도는 72.1 Hv를 나타내었다. 본 연구를 위해 제작된 3상 2극 전자교반장치에 의해서 매우 낮은 aspect ratio 및 표준편자를 갖는 반응고 A356 Al합금을 제조할 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권1호
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• pp.65-70
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• 2010

비등온 및 등온조건에서의 열중량분석을 이용하여 다양한 압력조건(0.5 - 50 mmHg)에서 LiCl-KCl 공융염 증류속도를 우선 측정하였다. 비등온조건에서의 열중량분석결과로부터 온도의 함수로 표현될 수 있는 증류 속도식을 도출하였다. 이 속도식에 의해 계산된 휘발플럭스(flux)는 등온조건에서의 열중량분석을 통해 얻어진 증류속도와 일치하였다. 1300 K 이하의 온도조건과 0.5 mmHg와 50 mmHg 사이의 감압조건에서 $10^{-4}-10^{-5}$ mole $cm^{-2}sec^{-1}$의 증류속도를 얻을 수 있다. 실험실규모 실험장치에서 50 mmHg의 압력과 1150 K 이상의 온도 조건에서 한 시간 증류로 약 99%의 염이 분리되었다. 희토류 침전물내에 잔류하는 염을 증류에 의해 제거할 때 휘발시간이나, 온도를 증가시키는 것보다 휘발 계면적을 증가시키는 것이 효과가 더 큰 것으로 나타났으며, 휘발면적을 $4.52cm^2$에서 $12.56cm^2$로 증가시켜 한 시간 동안 증류하였을 때 99.95% 이상의 염이 분리되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권4호
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• pp.213-218
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• 2009

전해제련 공정은 악티늄족 원소를 동시에 회수하는 공정으로써, Pyroprocessing의 핵확산 저항성을 보장하는 중요한 공정이다. 공학규모의 전해제련 장치를 설계하기 위한 기본 도구를 개발하기 위해서 실험실 규모의 장치에 대한 열전달 해석을 수행하였다. 열전달 해석을 수치 해석적으로 계산하기 위해 ANSYS CXF 상용 코드를 사용하였다. 열전달 해석 결과, 가열부의 길이가 수직으로 용융염의 높이보다 약3배 이상이 되었을 때, 용융염의 온도를 일정하게 유지할 수 있었으며, 냉각부의 길이는 그 영향이 미비하였다. 전해조 덮개 아래의 아르곤 가스의 온도는 냉각 판의 개수에 따라 감소하였으며, 5개 이상 설치 할 경우 $250^{\circ}C$ 이하로 유지할 수 있음을 보였다. 이러한 계산 결과는 실제 실험 장치에서 측정된 장치 내부 온도 분포와 경향성이 일치하는 것을 볼 수 있었다. 본 연구에서 해석 된 전해제련 장치의 열 분포 특성은 공학규모 장치의 설계를 위해 중요한 자료로 사용 될 수 있을 것이다.