• 제목/요약/키워드: Fuel Grain

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고체 산화물 연료전지용 Cr계 금속 연결재 제조 및 특성 연구 (Fabrication and Characterization of Cr Alloy for Metallic Interconnect of Solid Oxide Fuel Cell)

  • 송락현
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.58-65
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    • 2005
  • The $LaCrO_3$-dispersed Cr alloys for metallic interconnect of solid oxide fuel cell were prepared as a function of $LaCrO_3$ content in the range of 5 to 25 vol.% and were sintered at 1500$^{\circ}C$ under an Ar atmosphere with 5 vol.% $H_2$. The sintering and oxidation behaviors of these alloys were examined. The alloys indicated a good sinterability above 95% relative density at a given sintering condition, and their sintering densities is independent on $LaCrO_3$ content. The $LaCrO_3$ particles of the sintered alloys were concentrated on interfaces of Cr particles, and the size of the Cr particles increased with decreasing $LaCrO_3$ content, which is caused by inhibited grain growth of Cr particle by $LaCrO_3$ particle. The oxidation test showed all $LaCrO_3$-dispersed Cr alloys have good oxidation resistance as compared with pure Cr, which is attributed to presence of $LaCrO_3$ at the interface at which the oxidation reaction occurs rapidly. The Cr alloys with about 15 vol.% $LaCrO_3$ are very resistant to oxidation.

분류유동이 있는 채널 난류유동의 LES 해석 (LES for Turbulent Channel Flow with Blowing Velocity)

  • 나양;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.699-705
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    • 2007
  • 최근의 실험 결과를 통해 하이브리드 로켓 연료의 표면에 연소가 진행되지 않은 채 남아있는 고립된 부분들이 존재함을 확인하였다. 이러한 불규칙적인 spot은 연료의 기화로 인한 분출유동(blowing velocity)과 산화제의 유동 사이에서 발생하는 경계층 교란에 의한 현상인 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 22,500의 높은 Reynolds수와 벽면분출 현상을 효과적으로 처리할 수 있도록 LES 기법을 이용하여, 연료 표면 근처의 난류 유동 및 열전달 특성을 해석하였다. 비록 원형 그레인 아닌 단순채널 형상을 고려하였으며 화학반응이 없는 경우의 난류유동을 해석하였으나, 연료 표면에서 발생하는 불규칙한 spot의 발생은 경계층과 분출되는 유동이 상호 간섭함으로써 난류구조들의 기구학적 특성을 변경시키기 때문인 것으로 추측되는 결과들을 얻을 수 있었다.

산화ㆍ환원처리된 $UO_2$ 분말의 분쇄특성 연구 (Study On the Characteristics of Milled $UO_2$ Powder Prepared by Oxidation and Reduction Process)

  • 이재원;이정원
    • 자원리싸이클링
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    • 제11권4호
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    • pp.3-10
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    • 2002
  • 핵연료 원료인 $UO_2$ 분말을 사용해 원자로에서 연소된 사용후 핵연료 소결체를 모의 제조하여 1회 산화ㆍ환원처리하여 분말로 만든 후, 건ㆍ습식 attrition 분쇄에 따른 분말의 특성 및 소결성을 조사하였다. 분쇄에 의한 분말의 평균입자크기는 건식분쇄의 경우에는 1 $mu extrm{m}$ 이하인 미분말이 쉽게 생성되었으나, 습식분쇄에서는 그 이상의 분말만이 생성되었다. 그리고 분쇄분말의 비표면적은 건식분쇄한 경우가 습식분쇄한 경우 보다 높았다. 분말의 미세구조는 건식분쇄에 의해서는 느슨한 응집체가 형성되었으며, 습식분쇄 분말은 압분성이 낮은 불규칙적이고 각진 입자형태를 나타내었다. 건식분쇄에 의해서 압분체 밀도는 크게 증가하며 소결체 요구 조건을 만족하는 이론밀도의 95%이상이 되고 평균 결정립 크기가 8 $\mu\textrm{m}$이상인 소결체를 얻을 수 있었다.

덕트내부에서 질량분사가 있는 난류유동의 LES 해석 (LES for Turbulent Duct Flow with Mass injection)

  • 김보훈;나양;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.210-213
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    • 2010
  • 최근의 실험 결과를 통해 하이브리드 로켓 연료의 표면에 연소가 진행되지 않은 채 남아있는 고립된 부분들이 존재함을 확인하였다. 이러한 불규칙적인 spot은 연료의 기화로 인한 분출유동(wall blowing)과 산화제의 유동 사이에서 발생하는 경계층 교란에 의한 현상인 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 23,000의 높은 Reynolds수와 벽면분출 현상을 효과적으로 처리할 수 있도록 LES 기법을 이용하여, 연료 표면 근처의 난류 유동 특성을 해석하였다. 원형 단면을 갖는 하이브리드 로켓 모터의 그레인 형상을 사실적으로 모사하기 위하여 곡률효과를 포함한 3차원 실린더 형태의 지오메트리를 고려하였다. 연료 표면에서 발생하는 불규칙한 spot의 발생은 경계층과 분출되는 유동이 상호 간섭함으로써 난류구조들의 기구학적 특성을 변경시키기 때문인 것으로 추측되는 결과들을 얻을 수 있었다.

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고연소도 경수로 사용후핵연료의 열처리에 따른 세슘 방출거동 (Cesium Release Behavior during the Thermal Treatment of High Bum-up Spent PWR Fuel)

  • 박근일;조광훈;이정원;박장진;양명승;송기찬
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.53-64
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    • 2007
  • 고연소도 경수로사용후핵연료를 이용하여 voloxidation 및 소결 열처리 공정으로부터 세슘의 시간에 따른 방출 거동을 실험적으로 평가하였다. 사용후핵연료 voloxidation 공정에서는 fragment 형태의 시편을 사용하여 최대 $1,500^{\circ}C$의 산화 및 환원 분위기에 따른 세슘 방출 거동을 상호 비교하였으며, 소결 공정에서는 압분체를 이용하여 4% H2/Ar 환원분위기 에서 열처리 온도 변화에 따른 세슘방출 특성 변화를 분석하였다. 산화 분위기에서 fragment 형태의 사용후핵연료로부터 세슘 방출 온도 구간은 $800{\circ}C{\sim}1,200^{\circ}C$였으며, 환원 분위기에서 압분체로부터 방출 온도 구간은 $1,100{\circ}C{\sim}1,400^{\circ}C$로서, 산화에 의한 사용후핵 연료의 분말화가 세슘 방출 거동에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 아울러 사용후핵 연료로부터 세슘 방출 거동에 영향을 미치는 주요 인자는 사용후핵 연료내 세슘 화합물의 화학적 형태뿐만 아니라 결정립 및 핵연료 표면으로의 확산 속도에 지배를 받음을 알 수 있었다.

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태양열을 이용한 농산물건조에 관한 연구 (I)-벼의 건조에 대하여 (Drying of Crops with Solar Heated Air -Drying of Rough Rice -)

  • 이문남;금동혁;류능환
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.100-113
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    • 1978
  • Drying grain with conventional artificial drying methods requires great quantities of petroleum fuels. Depletion of fossil fuel increases the need of the utilization of solar energy as an alternative to petroluem fuels for drying grain , an energy intensive agricultural operation. Many techniques for the utilization of solar energy in grain drying have been developed, however, there are many problems in adopting solar energy as an energy sources for drying grain. Futhermore, very little research has been done on solar grain drying in Korea. This study was conducted to evaluate the availability of solar energy for drying of rough rice in Chuncheon, Suweon, and Jinju areas based on 50year meteorological data, and to analyze experimentally the performance of a solar air collector for dying grain, and to find the effects of solar heated air compared to unheated air on the rate of drying and energy consumption required for drying of rough rice. The results of this study was may be summarized as follows ; 1. Monthly average daily total radiation on a horizontal surface in October was 260.6 ly/day for Chuncheon, 240.3 ly/day for Suweon , and 253.4 ly/day for Jinju area, respectively. 2. the ratio of monthly average daily diffuse radiation to daily total radiation on a horizontal surface was approximately 0.41 for Chuncheon, 0.45 for Suweon, and 0.44 for Jinju area, respectively. 3. Although the statistical distribution curves of daily total radiation for the three locations were not identical , the differences among them were not large and may be neglected for many practical purposes. 4. I was estimated that the optimum tilting angle of the collector in October was approximately 46 degrees for Chuncheon and Suweon and 45 degrees for Jinju. 5. The ratio of the total radiation on a optimum tilting plane to that on a horizontal plane was estimated to be 1.36 for Chuncheon, 1.31 for Suweon, and 1.27 for Jinju , respectively. 6. The collection efficiency of the solar air collector ranged from 47. 8 to 51. 5 percent at the air flow rates of 251. 1-372.96 $m^3$/hr. High efficiency remained nearly , constant during the best sunshine hours, 10 a.m. to 2 p.m. and decreased during other hours. More energy was collected as the air flow rate incresed. 7. The average temperature rise in the drying air from the solar collector for the test period varied from $6.5^\circC$ to $21.8^\circC$ above the ambient air temperature. 8. Solar-dried rough rice averaged 13.7 percent moisture (w.b.) after 130 hours of drying with the air flow rate of 1. 64 ccm/$m^3$, and rough rice dried with natural air averaged 15.1 percent moisture (w.b.) after 325 hours of drying with the same air flow rate. 9. Energy saving of 2.4 kwh per $m^3$ percentage point of moisture removed was obtained from solar heated air drYing. The solar bin used 53.3 percent less energy per percentage point of moisture removed than the natural air bin.

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저온형 고체산화물 연료전지를 위한 20mo1% Gd-doped $CeO_2$ 전해질의 제조에 관한 연구 (Preparation of 20mol% Gd-doped $CeO_2$ Electrolyte for the Low-Temperature Solid Oxide Fuel Cells)

  • 김선재;황종선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.305-307
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    • 1997
  • Gd-doped $CeO_2$, ultrafine powders were synthesized by the glycine-nitrate process and then their sintering and electrical characteristics were analysed using the dilatometric and AC impedance measurements. In the dilatometric measurements green bodies from the synthesized powders after milling shrinked to about $1470^{\circ}C$ in appearance and then expanded thermally with the increase of the heating temperature, whereas those from the synthesized powders before milling continuously shrinked to the temperatures of $1600^{\circ}C$. It may be due to the change of the packing density of the synthesized powders by milling. In the AC impedance measurements, the electrical resistivity of the Gd-doped $CeO_2$ bodies from the as-milled powders, sintered at $1500^{\circ}C$ with the increase of the sintering time, showed the minimum value at the sintering time of 10h. The minimum total resistivity of the Gd-doped $CeO_2$ bodies sintered at $1500^{\circ}C$ for 10h seems to result from the lowest activation energy by the combination between the activation energies for the resistivities at the grain interior and grain boundary.

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초고속화염용사법으로 제조된 Ni-Cr-W-Mo-B 합금 코팅의 미세조직과 특성에 미치는 열처리 효과 (Effect of Heat Treatment on the Microstructures and Properties of HVOF Sprayed Ni-Cr-W-Mo-B Alloy Coatings)

  • 민경오;이창희
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제18권6호
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    • pp.48-54
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    • 2000
  • The corrosion properties of Ni-Cr-W-Mo-B alloy sprayed by the high velocity oxy-fuel spraying (HVOF) was studied as a function of heat treatment by using both potentiodynamic polarization and immersion tests in the H₂SO₄ solution. The mechanical property was also evaluated by a microhardness tester. Microstructural characteristics of te as-sprayed and annealed coatings at 550, 750 and 950℃ have been analyzed by means of OM, XRD, SEM and TEM. The results showed that the corrosion resistance was improved by increasing the annealing temperature. As-sprayed coating had metastable and heterogeneous phases such as amorphous, nanocrystalline and very refined grain and precipitates, which induced a localized corrosion. The localized corrosion occurred preferentially at the unmelted particles which were composed of Ni matrix and Cr, W and Mo riched phase segregated in the boundaries. As annealing temperature was increased, the microstructure had shown some changes - reduction of porosity and s[plat boundary decomposition and crystallization of amorphous/nanocrystalline phases, grain coarsening,, formation and growth of precipitates such as {TEX}$M_{23}C_{6}${/TEX} and {TEX}$M_{7}C_{3}${/TEX}. In addition, the compositional difference between matrix and boundary phases gradually disappeared, which changed the corrosion type from localized corrosion to general corrosion and thus enhanced corrosion resistance.

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신재생 대안 에너지로서의 셀룰로스 에탄올 (Cellulosic Ethanol as Renewable Alternative Fuel)

  • 조우석;정유희;김보경;서수정;고완수;최성화
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권2호
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    • pp.111-118
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    • 2007
  • 가속도가 붙은 지구온난화 문제와 수 십년 이내로 예상되는 화석연료의 고갈은 지속가능하면서도 환경친화적인 새로운 형태의 에너지 출현을 필요로 하고 있다. 이러한 추세에 맞추어 태양광, 조력, 지열, 풍력, 수소 에너지와 더불어 바이오에너지가 대체에너지로서 주목받고 있다. 바이오에너지는 태양에너지를 유기물로 변환하는 식물을 재료로 하여 바이오 에탄올이나 바이오디젤 등을 생산하여 사용하는 것으로 대체 에너지가 갖춰야 할 조건을 두루 갖춘 최적의 신재생에너지로 고려되고 있다. 하지만 바이오에너지가 진정한 의미에서의 환경친화적이면서 지속가능성을 갖추기 위해서는 아직 기술적으로 해결해야할 문제점들이 많다. 최근 미국에서 바이오에탄올 생산을 위한 옥수수 소비량이 늘어 곡물 및 사료 가격의 급등 현상으로 이어지고 있다. 또한 이러한 현상은 개발도상국 식량자원의 선진국 유입 등으로 빈곤의 심화 등이 새로운 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 곡물이 아닌 비식용 부위를 이용한 에탄올 생산이 대안으로 여겨지고 있는 바 셀룰로스 에탄올은 이러한 문제점을 극복할 수 있는 대체에너지로서 자리매김하고 있다. 셀룰로스 바이오에탄올은 사람 등의 동물이 소화하지 못하는 바이오매스의 대부분을 차지하는 식물 세포벽을 곰팡이 등에서 분리한 효소로 분해한 후 여기서 생성되는 당을 발효과정을 통해 생산되는 에탄올로서 전술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있는 유망한 대안 에너지로 고려되고 있다.

유동층 화학기상증착법으로 제조된 TRISO 피복입자의 ZrC 층 미세구조와 경도에 미치는 증착온도의 영향 (Effect of Deposition Temperature on Microstructure and Hardness of ZrC Coating Layers of TRISO-Coated Particles Fabricated by the FBCVD Method)

  • 고명진;김대종;김원주;조문성;윤순길;박지연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.37-42
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    • 2013
  • Tristructural-isotropic (TRISO)-coated particles were fabricated by a fluidized-bed chemical vapor deposition (FBCVD) method for use in a very high temperature gas-cooled reactor (VHTR). ZrC as a constituent layer of TRISO coating layers was deposited by a chloride process using $ZrCl_4$ and $CH_4$ source gases in a temperature range of $1400^{\circ}C$ and $1550^{\circ}C$. The change in the microstructure of ZrC depending on the deposition temperature and its effect on the hardness were evaluated. As the deposition temperature increased to $1500^{\circ}C$, the grain size of the ZrC increased and the hardness of the ZrC decreased according to the Hall-Petch relationship. However, at $1550^{\circ}C$, the ZrC layer was highly non-stoichiometric and carbon-rich and did not obey the Hall-Petch relationship in spite of the decrease of the grain size. A considerable amount of pyrolytic carbon at the grain boundaries of the ZrC as well as coarse granular pyrolytic carbon were locally distributed in the ZrC layer deposited at $1550^{\circ}C$. Therefore, the hardness decreased largely due to the formation of a large amount of pyrolytic carbon in the ZrC layer.