• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권4호
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• pp.562-569
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• 1994

이 연구에서는 피동형원자로의 과도현상을 분석하기 위한 KOTRAC 코드의 모델을 수정한 것이다. 이 코드에서 열수력학 모델로 도입하고 있는 mixture drift flux model은 피동형원자로와 같이 비상냉각수가 중력으로 주입되는 경우를 잘 모사할 수 있으나, 만일 가압기 밀림관 또는 수평관에서 상의 완전분리가 일어나게 될 때에는 증기상에서의 거의 영에 가까운 밀도로 인해 상당한 어려움이 존재하는 것이 밝혀졌다. 이 연구에서는 이러한 어려움을 극복하기 위해 일부 모델을 개선하였는데 가장 두드러진 것은 KOTRAC에서 사용하고 있는 flow distribution parameter를 Ishii 상관식으로 대체하여 코드를 수정하고 해석하였다. 이렇게 수정된 코드를 사용한 결과는 과도상태 해석코드인 RELAP5 /MOD3 계산결과와 비교적 잘 일치함을 볼 수 있었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제14권2호
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• pp.52-60
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• 2016

The Passive Auxiliary Feedwater System(PAFS) is one of the advanced safety concepts adopted in the Advanced Power Reactor Plus(APR+). To validate the operational performance of the PAFS, detailed understanding of a boiling heat transfer on horizontal tube outside is of great importance. Especially, in the mechanistic boiling heat transfer model, it is important to visualize the phenomena but there are some limitations with conventional experimental approaches. In the present study, we devised a heater based on the Flexible Printed Circuit Board (FPCB) for a more comprehensive visualization and subsequently, a digital image processing technique for the bubble motion measurement was established. Using the measurement technique, important parameters of the nucleate boiling are analyzed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권4호
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• pp.1472-1480
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• 1996

The phenomena of drag reduction using small quantities of a linear macromolecules has attracted the attention of experimental investigations. It is well known that drag reduction in single phase liquid flow is affected by polymer materials, molecular weight, polymer concentration, pipe diameter and flow velocity. But the research on drag reduction in two phase flow has not intensively investigated. Drag reduction can be applied to phase change system such as chemical reactor, pool and boiling flow, and to flow with cavitation which occurs pump impellers. The purpose of the present work is to evaluate the drag reduction by measuring pressure drop, mean liquid velocity, and turbulent intensity and determine the effects of polymer additives on drag reduction in horizontal two phase flow. Experimental results show higher drag reduction using co-polymer comparing with using polyacrylamide. Mean liquid velocities increase as adding more polymer, and turbulent intensities decrease as the distance for the wall in inversed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권6호
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• pp.1858-1868
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• 2021

Resisting an accidental impact of large commercial aircrafts is an important aspect of advanced nuclear power plant (NPP) design. Especially after the 9·11 event, some regulations were enacted, which required the design of NPPs should consider the accidental impact of large commercial aircrafts. Normal working of equipment is important for stopping reactor under an impact when an NPP is in operation. However, there is a lack of reliable analysis and research on the impact test of nuclear prototype equipment. Therefore, in order to study the response of the equipment under high acceleration impact, a centrifugal pump is selected as the research object to perform the impact test. A horizontal half-sinusoidal pulse wave was applied to the working pump. The test results show that the horizontal response of the motor and flange is greater compared to other parts, as well as the vertical response of the coupling. The stress response of the pump body support and motor support is high, hence these parts should be considered in the design of the pump. Finally, combined with the damage and stress evaluation results of the pump under different amplitudes, the ultimate impact acceleration that the pump can withstand is given.

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.39-44
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• 2013

본 연구에서는 수평 흐름 미생물 연료전지에서 유체 흐름이 전력 수율에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 산화전극 반응조의 바닥에 아크릴 막대를 설치하여 각각 4가지 유체의 흐름을 유도하였다. 각 반응조 형상에 따라 최대전력수율을 평가하였으며 추적자 실험을 통해 유체 흐름을 해석하였다. 분극 곡선 실험 결과 반응조별 최대 전력수율은 case 1, 2, 3 및 4에서 각각 95.7, 129.1, 190.9 및 $114.2mW/m^2$로 나타났다. 좌우 도류벽을 설치하여 S 형태의 유체 흐름을 유도한 case 3 반응조에서 가장 높은 전력이 생산되는 것으로 나타났다. 추적자 실험의 Morrill 분산지수 값에 따르면 case 4 반응조의 경우 반응조 전체에 기질이 골고루 분포하여 미생물 활성을 높일 수 있을 것으로 나타났다. 그러나 월류 현상에 의해 안정적인 운영을 할 수 없을 것으로 판단된다. 따라서 case 3 반응조의 경우 안정적인 운영 및 높은 전력수율을 얻을 수 있으므로 미생물 연료전지로 이용하기에 효과적일 것으로 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권3호
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• pp.142-148
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• 2017

본 연구에서는 부영양화의 원인이 되는 질소와 인의 제거 효율을 향상시킬 목적으로 광물질을 활용한 여재를 이용하여 호기, 혐기의 흐름조건을 만들어주기 위한 수직 수평 흐름 인공습지를 고안하여 아크릴 반응조로 제작한 후 성능평가를 진행하였다. 수직 수평 흐름형 인공습지의 경우 호기 및 혐기조건을 평가하기 위해서 반응조 내 용존산소(DO) 농도를 측정해본 결과 호기상태에서는 2.7 mg/L, 혐기상태에서는 N.D로 확인되어 목적에 부합된 결과가 확인되었다. 실험결과에서는 SS 저감효과가 140 min, 80 min, 60 min의 운전시간에서 각각 94%, 91%, 61%의 효율을 보였고, T-P의 경우 각각의 운전시간에 따라 84%, 71%, 63%의 저감효율을 보였다. 또한 T-N의 경우 각각의 운전시간에 따라 63%, 49%, 42%의 저감효율을 보여 기존의 습지가 12~24 hr 체류시간을 가지는 것에 비하여 짧은 운전시간에도 높은 처리효율을 보이는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 수직 수평 흐름 방식을 복합 적용하여 기존 인공습지의 단점을 보완하기 위해 기술개발을 진행한 것으로 어떠한 기능적 효과를 갖는지 확인하였고, 향후 이에 대한 현장적용을 위한 운영 및 관리적 차원의 메커니즘 연구가 추가로 진행 될 필요가 있다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권3호
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• pp.20-26
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• 2017

The two-fluid equations are widely used to simulate two-phase flows in a nuclear reactor. For the two-fluid momentum equation, the wall and interfacial drag terms play an important role in predicting a two-phase flow behavior. Since the bubble density is much smaller than the water density, the bubble accelerates faster than the liquid in a nozzle. As a result, the bubble phase becomes faster than the liquid phase in the nozzle. In contrast, the opposite phenomena occur in the diffuser. The purpose of our study is to experimentally show these behaviors in an area-varying channel such as nozzle and diffuser. Experiments were made of turbulent bubbly flows in an area-varying horizontal channel. The velocities of the bubble and liquid phases were measured by the PIV technique. It was shown that the two-phase velocities were no longer close to each other in the area-varying regions. The bubble was faster than the liquid in the nozzle; in contrast, the bubble was slower than the liquid in the diffuser. Code simulations were also performed using the MARS code. By replacing the original wall drag model in the MARS code with Kim (1)'s wall drag partition model, we obtained the simulation results being consistent with experimental observations.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.81-88
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• 2014

수평에 가깝게 설치된 튜브 원주면에 대해 평균 열전달계수를 결정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험을 위하여 대기압 상태하의 물속에 잠긴 50.8 mm의 스테인리스강 튜브를 사용하였다. 과냉 및 포화 풀비등 조건을 모두 고려하였으며, 튜브 경사각은 수평으로부터 $9^{\circ}$까지 $3^{\circ}$ 간격으로 변경하였다. 포화상태에서는 튜브의 최하부로부터의 방위각이 $90^{\circ}$인 위치에서 측정한 국소비등열전달계수가 평균값으로 취급될 수 있으며, 이러한 경향은 튜브 경사각과는 무관함을 확인하였다. 그러나 물이 과냉상태인 경우, 평균 열전달계수의 위치는 경사각과 열유속에 의존한다. 열전달을 변화시키는 주된 열전달 기구는 액체교란 강도 및 기포군집에 의한 큰 기포 덩어리의 형성과 밀접한 관계가 있는 것으로 설명된다.

• 한국진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.119-125
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• 2005

원자로의 중성자 빔을 사용하는 수평형 반사율 장치는 중성자 고유의 투과성 및 낮은 에너지의 비파괴성과 함께 시편을 수평으로 놓을 수 있는 장점을 가지고 수 나노미터 이내의 박막의 두께와 밀도를 측정하기 위하여 활용되는 새로운 장치이다. 원자력연구소에 열 중성자를 기반으로 개발을 추진하고 있으나, 아직 국내에 설치되어 있지 않아서 장치의 개념 및 최적화를 위한 시뮬레이션이 시급하다. 따라서 열중성자에 해당하는 $2.5{\AA}$를 기반으로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하는 MCSTAS를 이용하여 장치의 개념을 설계하였다. 단색기와 collimator, 그리고 초거울등의 설계 및 각 변수들은 설계의 목표인 최대 Flux를 갖는 중성자 빔 세기를 고려하여 결정하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권6호
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• pp.790-796
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• 2003

As a fluid machinery for piping liquid in the reactor cooling system, multi-stage centrifugal pump requires the structural dynamic stability against external dynamic excitation. This paper is concerned with the finite element analysis of its eigen behavior and seismic response to RRS(Required Response Spectrum) curves in the case of SSE (Safe Shutdown Earthquake). Through the finite element analysis, the major vibration characteristics of multi-stage centrifugal pump(MSCP) are investigated and seismic qualification based on the IEEE codes is executed. The numerical results show that the MSCP used in this study has enough seismic strength.