Kim, Chang-Kyu;Ji, Chul-Goo;Bae, Sang-Oh;Woo, Yoon-Myeoung;Kim, Jong-Goo;Ha, Yeong-Keong
Nuclear Engineering and Technology
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v.43
no.4
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pp.391-398
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2011
The U metal chips generated in developing nuclear fuel and a gamma radioisotope shield have been stored under immersion of water in KAERI. When the water of the storing vessels vaporizes or drains due to unexpected leaking, the U metal chips are able to open to air. A new oxidation treatment process was raised for a long time safe storage with concepts of drying under vacuum, evaporating the containing water and organic material with elevating temperature, and oxidizing the uranium metal chips at an appropriate high temperature under conditions of controlling the feeding rate of oxygen gas. In order to optimize the oxidation process the uranium metal chips were completely dried at higher temperature than $300^{\circ}C$ and tested for oxidation at various temperatures, which are $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, and $500^{\circ}C$. When the oxidation temperature was $400^{\circ}C$, the oxidized sample for 7 hours showed a temperature rise of $60^{\circ}C$ in the self-ignition test. But the oxidized sample for 14 hours revealed a slight temperature rise of $7^{\circ}C$ representing a stable behavior in the self-ignition test. When the temperature was $500^{\circ}C$, the shorter oxidation for 7 hours appeared to be enough because the self-ignition test represented no temperature rise. By using several chemical analyses such as carbon content determination, X-ray deflection (XRD), Infrared spectra (IR) and Thermal gravimetric analysis (TGA) on the oxidation treated samples, the results of self-ignition test of new oxidation treatment process for U metal chip were interpreted and supported.
In order to develop a domestic research roadmap for severe accidents, a special committee was established by the Korean Nuclear Society. One of the subcommittees discussed the characteristics and the relevant technical issues in the stages of fission product release and physical forms of radionuclide release and transport. The group members developed a tree to identify fission product release phenomena by tracing failures of individual defense-in-depth barriers and added possible countermeasures against failure. For each elemental issue, they searched for technical problems by examining the phenomena, accident management actions, and regulatory aspects relevant to the mitigation features for containment, including mitigation strategies against containment bypass accidents. Regulatory concerns, including the source term and the acceptance criteria for radionuclide release, were also considered. They identified further research needs regarding important technical issues based on the degree of the current knowledge level in Korea and in foreign countries, looking at the significance and urgency of issues and the expected research period required to reach an advanced level of knowledge. As a result, the group identified the 12 most important and urgent issues, most of which were expected to require mid-term and long-term research periods.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.15
no.4
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pp.619-628
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2002
This paper deals with the FE analysis for the free vibration of sloshing in horizontal cylindrical tank with baffles. We use Laplace equation based on potential theory as governing equation. This problem is solved by FEM using lineal isoparametric elements. We assume that the tank as well as baffles is rigid body and by separating nodes into two at the baffle location, baffle effect is obtained by separating nodes into two at the baffle location. For the calculation of natural frequencies and mode shapes, we introduce Lanczos transformation and Jacobi iteration methods. Numerical results of the first longitudinal and transverse modes, while comparing with literature cited, are very good. In order for the baffle effects on the free vibration of sloshing, various combinations of baffle parameters, which are location, inner diameter and number, are examined.
The Zr-0.2Sn-0.8Nb-X(X = 0~200ppm Si, 0~0.4wt.% Mo and Mn respectively) ingots for test specimens were manufactured by a vacuum arc re-melting method to find out the effect of Si, Mo, and Mn on the corrosion characteristics of the Zr-0.2Sn-0.8Nb alloy. After being heat-treated and rolled repeatedly out to be flat materials, they were finally heat-treated at 51$0^{\circ}C$ for three hours and used as the specimens for corrosion tests. The corrosion behavior of the specimens was studied in both 40$0^{\circ}C$ steam for 200 days and in aqueous 70 ppm LiOH solution at 36$0^{\circ}C$ for 90 days. From the study it was found that Si from 80 to 200 ppm contributed to increasing the corrosion resistance of Zr-0.2Sn-0.8Nb alloy in both steam and LiOH solution. This study also showed that Mn from 0.1 to 0.4% caused to go up the corrosion resistance, whereas Mo played a apart in improving the corrosion resistance only between 0.05 and 0.2 wt.%.
This study was carried out for investigating the corrosion behaviors, corrosion mechanisms, and behaviors of elements on a separator for a molten carbonate fuel cell under both the electrolyte and anode side environment. A 310S austenitic stainless steel was used as the separator material. Corrosion proceeded via three steps; the formation step of corrosion product in which rapid corrosion takes place until stable corrosion product is formed after the beginning of corrosion, the protection step against corrosion until breakaway occurs after the formation step of stable corrosion product and the advancing step of corrosion after the breakaway. From the standpoint of the behavior of the elements in the specimen, Fe and Cr, Ni were enriched in the region of corrosion product, in the region of corrosion protection, and at the Cr-deplete zone, respectively. With respect to corrosion mechanism, ionization of electrolyte at the anode side was the main corrosion mechanism, and the final corrosion products were $LiFeO_2$ and $LiCrO_2$ at the anode side.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.16
no.6
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pp.273-277
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2006
High velocity of oxy-fuel (HVOF) thermal spray coating is progressively replacing the other classical hard coatings such as chrome plating and ceramic coating by the classical methods, since the very toxic $Cr^{6+}$ ion is well known as carcinogen causing lung cancer, and the ceramic coatings are brittle. Co-alloy T800 powder is coated on the Inconel 718 substrates by the HVOF coating procesess developed by this laboratory. For the study of the possibility of replacing of chrome plating, the wear properties of HVOF Co-alloy T800 coatings are investigated using the reciprocating sliding tester with a counter sliding SUS 304 ball both at room and at an elevated temperature of $1000^{\circ}F\;(538^{\circ}C)$. The possibility as durability improvement coating is studied for the application to the high speed spindles vulnerable to frictional heat and wear. Wear mechanisms at the reciprocating sliding wear test are studied far the application to the systems similar to the sliding test such as high speed spindles. Wear debris and frictional coefficients of T800 coatings both at room and at an elevated temperature of $538^{\circ}C$ are drastically reduced compared to those of non-coated surface of Inconel 718 substrates. Wear traces and friction coefficients of both coated and non-coated surfaces are drastically reduced at a high temperature of $538^{\circ}C$ compared with those at room temperature. These show that the coating is highly recommendable far the durability Improvement coating on the surfaces vulnerable to frictional heat and wear.
A study is conducted on thermal characteristics of biodiesel which is already being produced in many countries because of its stable supply of energy in non oil-producing countries and economical benefits against increasing oil price, and environment conservation. So biodiesel has been used as important energy source in the fuel fields and a mount of production has increased year by year. Therefore, it is very important to find out the thermal characteristics of biodiesel for ignition temperature, maximum pressure and thermal behavior. The purpose of this study is to compare on thermal characteristics of biodiesel, petroleum diesel and those mixtures. Also, the main study was performed by flash point testers and modified closed type of pressure vessel test (MCPVT). Based on the data of flash point and MCPVT, the ignition temperature and the maximum pressure of biodiesel was $182^{\circ}C$ and 40.1bar, and petroleum diesel was $54^{\circ}C$ and 29.8bar.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2017.05a
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pp.475-481
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2017
In this paper, high speed camera images were used to analyze the supercritical injection behavior of liquid hydrocarbon compounds used as main components of propellant fuel. Decane and Methylcyclohexane (MCH), which have different critical points among kerosene constituents, were selected as experimental fluid and Shadowgraphy technique was used for the analysis. The difference in the temperature variation from the initial injector state of the subcritical condition until the vaporization occurs was represented by the different behaviors of Decane and MCH. However, under the Supercritical conditions, the enthalpy of vaporization near the critical point approaches zero and the phase change to the Supercritical phase occurs instead of vaporization process. In the phase change of the Supercritical system, there was no rapid density change, so the liquid state image was observed in both the Decane and MCH.
In this study, polyimide(PI) nanofibers mats were prepared by electrospinning and three different fiber morphologies of random, uniaxial, and biaxial orientation were prepared by controlling the speed of drum-shaped collector and other parameters. The SEM studies reveal that the aforesaid morphologies were obtained on the nano-fibrous mats prepared. The ionic conductivity was measured using an in-plane type conductivity tester for the PI mats soaked in the mixture of 1M lithium trifluoro-methane-sulfonate and tetra-ethylene glycol dimethyl ether. The ionic conductivity was surprisingly higher for the biaxial PI mats. For the uniaxially-oriented mats, the ionic conductivity was found to be higher in the parallel direction compared to the perpendicular direction of the fiber orientation. A curious cyclic fluctuation was found in the ionic conductivity with time. The observed behavior was explained by considering the distance between fibers and transport speed of ions used in this study.
Since a wet-seal area of Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) operated at $650^{\circ}C$ is exposed to severe environment, a life-time of MCFC is influenced by the corrosion resistance of separator. In order to improve corrosion resistance of 316L stainless steel used as separator material, AI- base alloy such as NiAI has been widely used as coat¬ing material on the wet-seal area. The purpose of this work is to develope a more protective coating material by adding yttrium on NiAI alloy. An immersion test and a polarization test were performed in molten carbonate salt at $650^{\circ}C$ to estimate corrosion resistance of the NiAI alloy and the NiAl/Y alloys with up to L5at% yttrium. NiAl/Y alloys showed better corrosion resistance than NiAI alloy. We found that more than 0.7 at% yttrium was required to improve the corrosion resistance of NiAI alloy in molten carbonate salt at $650^{\circ}C$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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