Kim, Hwan Yeol;An, Sang Mo;Jung, Jaehoon;Ha, Kwang Soon;Song, Jin Ho
Nuclear Engineering and Technology
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제49권7호
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pp.1547-1554
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2017
VESTA (Verification of Ex-vessel corium STAbilization) and VESTA-S (-small) test facilities were constructed at the Korea Atomic Energy Research Institute in 2010 to perform various corium melt experiments. Since then, several tests have been performed for the verification of an ex-vessel core catcher design for the EU-APR1400. Ablation tests of an impinging $ZrO_2$ melt jet on a sacrificial material were performed to investigate the ablation characteristics. $ZrO_2$ melt in an amount of 65-70 kg was discharged onto a sacrificial material through a well-designed nozzle, after which the ablation depths were measured. Interaction tests between the metallic melt and sacrificial material were performed to investigate the interaction kinetics of the sacrificial material. Two types of melt were used: one is a metallic corium melt with Fe 46%, U 31%, Zr 16%, and Cr 7% (maximum possible content of U and Zr for C-40), and the other is a stainless steel (SUS304) melt. Metallic melt in an amount of 1.5-2.0 kg was delivered onto the sacrificial material, and the ablation depths were measured. Penetration tube failure tests were performed for an APR1400 equipped with 61 in-core instrumentation penetration nozzles and extended tubes at the reactor lower vessel. $ZrO_2$ melt was generated in a melting crucible and delivered down into an interaction crucible where the test specimen is installed. To evaluate the tube ejection mechanism, temperature distributions of the reactor bottom head and in-core instrumentation penetration were measured by a series of thermocouples embedded along the specimen. In addition, lower vessel failure tests for the Fukushima Daiichi nuclear power plant are being performed. As a first step, the configuration of the molten core in the plant was investigated by a melting and solidification experiment. Approximately 5 kg of a mixture, whose composition in terms of weight is $UO_2$ 60%, Zr 10%, $ZrO_2$ 15%, SUS304 14%, and $B_4C$ 1%, was melted in a cold crucible using an induction heating technique.
본 논문에서는 고역률을 가지고 영전압 스위칭으로 동작되는 새로운 단일 전력단 고주파 공진 인버터 링크형 DC-DC 컨버터 회로에 관하여 기술하고 있다. 제안된 토폴로지는 역률 교정기로써 하프 브리지형 부스트 컨버터와 하프 브리지 고주파 공진 컨버터를 단일 전력단으로 일체화 시켰다. 역률 보상용 부스트 컨버터의 부스트 인덕터 전류를 가변 스위칭 주파수와 일정 듀티비를 가지고 불연속 전류 모드(DCM)로 동작시킴으로써 부가적인 입력 전류제어기 없이 높은 입력 역률을 얻을 수 있다. 또 제안한 토폴로지의 이론해석을 무차원화 파라미터를 도입하여 범용성 있게 하여 회로 설계 전단계에서 필요한 특성값을 도식적으로 표현하다. 첨가해, 제안한 토폴로지의 상용화 가능성과 이론해석의 정당성을 입증하기 위해 스위칭 소자로 Power-MOSFET IRF 740을 제안회로 토폴로지의 스위칭 소자로 채용해 실험 장치를 구성하여 검토를 행하였다. 제안된 컨버터는 향후 통신용 DC/DC 컨버터의 전원장치, 방전등용 진원장치 등의 전원시스템에 유용히 사용될 것으로 사료된다.
원전에서 발생되는 방사성폐기물에 대한 고화처리 방법 중 하나인 유리화기술이 일부 가연성폐기물에 대해 적용되고 있다. 국내외적으로 중저준위 방사성폐기물의 효과적인 감용과 안정적인 처분을 위해 다양한 폐기물에 대한 유리화기술 적용방안이 확대 연구되고 있으며, 최근에는 가연성폐기물 뿐만 아니라 알루미늄 금속과 같은 비가연성폐기물에도 유리화 연구가 활발하게 진행되고 있다. 공기조화계통 (HVAC)에는 주로 필터가 이용되고 있으며, 사용 후 필터는 여과재 (유리섬유 및 알루미늄)를 이용하여 배기체를 흡착하기 때문에 방사성폐기물로 처리가 되어야 한다. 본 연구는 필터에 대한 처리기술 연구를 위해 유도가열식 저온용융로 (Cold Crucible Induction Melter: CCIM)를 이용한 유리화 타당성 연구를 수행하였다. 사용후 필터에 대한 유리화 (Vitrification)는 먼저 유리섬유 및 알루미늄 함량을 고려한 최적의 유리조성을 개발 하였으며, 개발된 유리 조성을 이용하여 최적의 폐기물 저감을 위한 용융변수와 최종 생성된 유리고화체의 특성을 분석하였다. 사용후 필터 유리화용 조성유리는 주로 $SiO_2$와 $B_2O_3$로 구성되어 있다. 전기로를 이용한 용융물 특성시험에서는 폐기물 투입률 및 최종 생성물인 유리고화체의 특성이 검토되었다. 본 연구에서는 알루미늄 금속과 유리섬유로 구성된 필터에 대한 유리조성 개발과 이를 통해 생성된 유리고화체의 물리화학적 특성을 검토하고 유리화 타당성을 확인하였다.
저분자 alginate인 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 랫드에 35일간 섭취시켰을 때, 혈청중의 지질성분과 동맥경화지수의 측정으로 특성이 가장 좋은 저분자 alginate인 HAG-50의 안전성을 확보하기 위해 랫드에 경구급성독성실험을 실시하였다. 혈청중 total cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides 및 phospholipid 함량과 동맥경화지수는$5\%$ 와 $10\%$HAG-50에서 모두 유의적으로 뚜렷히 감소하여 지질대사 개선효과를 나타내었다. HAG-50의 경구급성독성실험을 검토한 결과, 투여할 수 있는 최고 용량인 랫드 체중 kg당 5.0g의 용량에서도 암$\cdot$수 모두 일반상태의 이상 반응과 폐사 및 병리$\cdot$조직학적 이상을 나타내는 예는 전혀 관찰되지 않아서 $LD_{50}$치의 산출이 불가능하였으므로 HAG-50은 아주 안전한 제재임이 검증되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 평균분자량 50,000 정도의 저분자 alginate인 HAG-50이 가장 우수한 지질대사 개선효과의 기능적 특성을 발휘하였으며, 경구급성독성실험 에서도 독성이 전혀 없었고, alginate가 가지고 있는 고유의 생리적 기능을 유지 향상시키면서 이용에 제한이 되고 있는 점성을 줄이고 용해도를 높혀서 alginate의 이용성을 높일 수 있는 새로운 형태의 식품소재라고 사료된다.
Generally CCM (cold crucible melting) is not suitable for melting glass. However, in this study we described the quantitative relationship between the basic property of glass and power balance, the power absorption in the melt, the losses in the coil and the cold crucible, for melting glass in CCM. The dependence of power balance on the applied frequency and the electric conductivity has been found. Above 300 kHz, the glass (B) contained alkali ion which has the low resistance $3.0{\Omega}{\cdot}cm$ at $900^{\circ}C$ and $1.36{\Omega}{\cdot}cm$ at $1,100^{\circ}C$ was melted easily and 60% of the overall power was absorbed in the melt and 30% and 10% of the overall power was lost in the cold crucible and coil respectively. Under the same condition, the glass (A) contained non-alkali ion was not melted easily and 50% of the overall power was absorbed in the melt and 40% and 10% of the overall power was lost in the cold crucible and coil respectively. In conclusion, the small absorbed power of the overall power in melt prevented a successful melting as for glass A, and the successful melting depends on the relative size of the absorbed power in melt irrespective of the melting volume. Hence, as typical for direct induction heating method(CCM), the successful melting strongly depended on the chosen working frequency based on electric conductivity of glass, power balance and the control of the critical power which was absorbed in melt.
해가리비 종묘생산을 위하여 1995년 1월부터 1996년 12월까지 서귀포 연안에서 가리비를 어획하여 GSI, 산란유발 및 유생사육실험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. GSI는 암, 수모두 7월부터 증가하기 시작하여 암컷은 11얼에 22,17, 수컷은 14.98로 최고치를 보인 수 점차 감소하였다. 2. 산란유발률은 가온자극법에서 64.8~91.5%로 반응률이 높게 나타났으며, 반응수온은 사육수온($16.3~18.3{\circ}C$)에서 $3.1~8.5{\circ}C$ 상승된 $21.4~26.4{\circ}C$ 였으며, 개체당 평균 산란량은 $9.2{\times}10^5$개였다. 3. 난은 분리침성란이었으며, 크기는 $72{\mu}m$였고, 수정 30분후 후 제1극체가 방출하였으며, 18시간후 포배기, 22시간이 경과하면서 담륜자 유생으로 되었다. 4. 채묘자재별 부차율은 별 차이가 없었으나 채묘방법에서는 그물망에 유생을 주입시키는 방법이 다른 시험구에 비해 현저하게 많아 부착하였다. 5. 부착기 이후 자패의 성장은 수정후 50일때에 약 1 mm, 135일 경과하면서 9.6 mm로 성장했으며, 부착기 이수 경과일수(X)에 대한 각장의 성장은 $SL=257.75e ^{0.0272x}$(r=0.9100)의 지수곡선식으로 나타났다.
양파의 일시 대량 처리가 가능한 oleoresin 가공을 시도하여 추출율과 품질 안정성을 고려한 제조조건을 검토하였다. 시료의 일반성분 조성은 수분 88.9%, 조단백질 1.97%, 조지방 0.51%, 탄수화물 8.12% 및 조회분 0.48%였고 total pyruvate 함량은 743.8$\mu\textrm{g}$/g이었다. 생채양파 액즙을 Brix 70%로 감압농축하고 남은 잔사를 ethyl alcohol로 추출.농축하여 합한 제품, 양파를 가압열처리후 동일한 방법으로 제조한 제품 및 동결건조하여 50 mesh로 마쇄시킨 양파를 ethyl alcohol로 추출.농축한 제품의 수율은 각각 7.3, 9.1 및 0.8%이었으며, 총당함량은 각각 616.4, 712.3 및 150.3mg/g으로 ethyl alcohol 추출제품은 수율과 유리당의 함량이 매우 낮았다. 그리고 overall odor intensity의 지표로서 total pyruvate 함량은 각각 1,733.7, 520.6 및 2,716.5$\mu\textrm{g}$/g으로 가압 열처리하여 추출한 제품의 경우는 열처리 과정에서 향기성분의 소실이 심하였다. 이상의 결과에서 양파 oleoresin 제조는 수율가 총당함량은 약간 낮으나 oleoresin의 품질을 크게 좌우하는 향기성분의 회수가 뛰어난 생채양파를 직접 사용하는 방법이 바람직하였다. 양파액즙 농축액과 용매추출물의 균일한 혼합을 위하여 2% PGDR(polyglycerol condensed ricinoleate)을 첨가하고 교반(10,000rpm, 30분)하여 유화시켰다. 이때 계면장력은 1.9 dyne/cm였고, 6$0^{\circ}C$에서 24시간 방치시켰을 때 유화된 emulsion 생성율은 96.2%, 유화후 원심분리(2,000$\times$G, 80분) 시켰을 때 분리되지 않는 emulsion층의 부피는 92.6%로 유화안정성이 매우 높았다. 대두유 및 참깨유에 양파 oleoresin을 1% 첨가하여 가열산화를 유도시켰을 때의 유도기간 연장효과는 0.02% BHA를 첨가한 효과에 대하여 80.8~82.2%에 해당하는 항산화 활성을 나타내었다.
인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 가공방법fl 따라 크게 백삼과 홍삼으로 분류된다. 가공 공정 면에서 홍삼은 생 인삼(수삼)을 그대로 건조한 백삼과는 다르게 일정한 온도조건 하에서 수증기로 쪄서 건조 한 인삼으로 두 종류의 인삼간에는 열처리 공정에 차이점이 있다. 품질 안정성 면에서 홍삼은 열처리과정에서 효소의 불 활성화와 자체 항산화 물질의 증가로 저장성이 양호하고, 호화전분이 되어 끓일 때 내용성분이 잘 우러나오고 소화 흡수도 양호한 것으로 여겨진다. 성분 면에서 홍삼제조 시 열처리(steaming처리)와 가수분해 반응에 의해 화학성분의 구조적 변환이 일어나 홍삼특유의 암세포증식억제 활성 성분인 $ginsenosides-Rh_2,\;-Rh_4,\;-Rs_3,\;-Rs_4,\;-Rg_5$, 암세포 전이 억제 및 혈관확장 효과 등을 나타내는 $ginsenoside-Rg_3$ 등이 생성된다는 것이 밝혀졌다. 또한 비사포닌계 생리활성물질로 암세포 증식억제 활성을 가진 polyacetylenic alcobol의 구조적 변환에 의해 panaxytriol 등이 생성되고, 그리고 maillard 반응 생성물로 항산화 활성 성분인 maltol과 당과 아미노산이 결합된 아미노산 유도체인 arginyl-fructsyl-glucose등이 생성된다. 한편 홍삼과 백삼 및 이들 제품의 수출과 관련하여 각 수출 대상국의 진세노사이드 수준의 품질관리기준에 대한 충분한 분석화학적 정보의 확보가 필요하며, 금후 이에 적합한 품질기준의 설정 보완이 필요할 것이다. 특히 홍삼의 경우 찌는 온도와 시간의 장단에 따라, 또는 그 농축액 제조 시 추출 및 농축 조건(온도와 시간)에 따라 인삼의 품질 지표 성분으로 이용되고 있는 ginsenosides를 비롯한 상당한 성분의 변환이 일어날 수 있으므로 이를 고려한 품질관리방법의 고안이 필요할 것으로 사료된다. 효능 면에서 홍삼과 백삼의 차별성에 대해서는 in vitro 혹은 in vivo 시험에서 노화억제효과와 관련된 항산화 활성을 비롯해서 혈액순환개선 효과, 암 발생 억제력 등의 약리 활성이 홍삼이 백삼보다 상대적으로 우수한 것으로 보고되었다. 아울러 한방의학에서 일반적으로 허를 보 하는 힘은 홍삼이 강한 것으로 인식되고 있다. 그러나 아직 실제 임상실험에 의한 비교 평가는 미흡한 실정이며, 특히 경구투여 후 체내 동태측면에서 그 효과의 차별성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 금후 홍삼과 백삼의 효과 우열의 측면이 아닌 그 용도와 적응증에 차이가 있는지에 초점을 맞추어 보다 과학적 평가가 이루어져야 할 것이다. 결론적으로 가능한 동일한 재배조건에서 생산된 원료수삼으로 제조된 홍삼과 백삼의 원 생약과 그 추출 분획물, 또는 성분을 시료로 하여 화학성분 조성을 비교하고 이와 연계한 실험적 효능연구의 확충과 특히 임상적 효능 비교연구를 통해 과연 그 적응증에 차이가 있는지에 대한 보다 많은 과학적 검토가 이루어져야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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