몬테카를로 기법을 기반으로 한 모의실험을 통해 방사성 핵종별 주사기 차폐기구의 재질 및 두께에 대한 차폐분석 결과, 텅스텐, 납, 비스무스와 같이 상대적으로 원자번호가 높은 재질의 경우 거의 모든 핵종에서 가장 높은 차폐효과를 보였다. 그러나 $^{18}F$, $^{67}Ga$, $^{111}In$ 선원의 경우, 차폐두께가 낮은 영역에서 저 원자번호 재질보다 더 높은 에너지를 나타냈으나, 이후 증가된 차폐두께에서는 투과되어 도달하는 감마선이 감소하여 더 낮은 에너지 분포를 나타냈다. 그 외 상대적으로 원자번호가 낮은 재질의 경우 구리, 철, 스테인리스강, 황산바륨의 순서로 에너지가 낮은 분포를 나타냈고, 알루미늄, 플라스틱, 콘크리트, 물의 경우 핵종별로 각기 다른 양상을 나타냈으며, 상대적으로 투과된 감마선의 증가로 전체적으로 높은 에너지 분포를 보여 차폐효과가 떨어지는 것으로 나타냈다.
The electricity distribution system in Korea is adopting a multi-grounding system. Protection of this distribution system against lightning is performed by installing overhead ground wires over the high voltage wires, and connecting the overhead ground wires to the ground every 200 m. The ground resistance in this system is limited not to exceed $50\Omega$ and overhead ground wire and neutral wire are multiple parallel lines. Although overhead ground wire and neutral wire are installed in different locations on the same pole, this circuit configuration has duplicated functions of providing a return path for unbalanced currents and protecting the distribution system against induced lightning. Therefore, the purpose of this study is to analyze the induced lightning shielding effect according to the neutral wire installation structure of a 22.9kV distribution line in order to present a new 22.9kV distribution line structure model and characteristics. This study calculated induced lightning voltage by performing numerical analysis when an overhead ground wire is present in the multi-grounding type 22.9kV distribution line structure, and calculated the induced lightning shielding effect based on this calculated induced lightning voltage. In addition, this study proposed and analyzed an improved distribution line model allowing the use of both overhead wire and neutral wire to be installed in the current distribution lines. The result of MATLAB simulation using the conditions applied by Yokoyama showed almost no difference between the induced lightning voltage developed in the current line and that developed in the proposed line. This signifies that shielding the induced lightning voltage through overhead wire makes no difference between current and proposed distribution line structures. That is, this study found that the ground resistance of the overhead wire had an effect on the induced lightning voltage, and that the induced lightning shielding effect of overhead wire is small.
현재 HIC는 차폐용기를 이용하여 소내 중간저장시설로 운반되고 있으나, 차폐용기가 국내 방사성폐기물 운반관련 규정에 부합하는지에 대한 논란이 있어왔다. 이에 따라 한국수력원자력(주)에서는 국내 규정 및 IAEA 규정을 만족하는 HIC 전용 운반용기 개발을 추진 중에 있으며, 원자력 환경기술원에서는 이를 위한 개념설계를 수행 중에 있다. 본 연구에서는 원전 현장에서 활용중인 방사성핵종분석 프로그램 자료와 Micro Shield 전산코드를 활용하여 법적기준을 만족하는 차폐체의 두께를 계산하고자 하였다. 차폐체는 구조적 안전성을 고려하여 탄소강으로 결정하였으며, 차폐체의 두께를 HIC 표면선량율 500 R/hr와 100 R/hr의 경우로 각각 나누어 계산하였다. 계산결과 표면선량율이 500 R/hr일 경우 차폐체의 두께가 22 cm, 표면선량율이 100 R/hr일 경우는 차폐체의 두께가 17 cm 일 때 법적 제한치를 만족 하는 것으로 평가 되었다.
우주방사선환경은 위성의 운용궤도와 임무 기간 및 시기에 따라 달라지고 시뮬레이션을 통 해 예측이 가능하다. 총 이온화 조사량(TID)의 경우 dose-depth 곡선으로 차폐두께에 따른 조사량을 알 수 있다. 그러나 이는 차폐두께에 따른 조사량의 정보만 보여주므로 실제 차폐 구조물의 형상에 따른 부품수준에서의 총 이온화 조사량을 예측하기 위해서는 구조물의 형태를 고려한 유효 방사선 차폐두께의 상세 분석이 필요하다. 이를 위해 다양한 구조형상을 3차원 좌표로 입력하여 모델링이 가능하게 하고 여기에 임의 지점에서 방사되는 ray를 이용하여 구조체의 전 방향에 대한 유효 차폐두께분포를 계산하는 프로그램을 개발하였다. 이 분포결과를 위성의 우주임무환경에서 예측되는 dose-depth 곡선 데이터와 결합하여 최종적으로 위성내부의 임의지점에서 예측되는 총 이온화 조사량을 계산함으로써 3차원 구조형상을 고려한 상세 분석이 가능하도록 하였다. 이를 이용하여 위성의 전자박스구조를 모델링하여 부품수준의 임의지점에서 예측되는 총 이온화 조사량을 분석하였다.
본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료 방사선 차폐제품 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 바륨화합물의 두께별 차폐능을 모의 추정하였다. 차폐재 물질로는 황산바륨($BaSO_4$)을 이용하였고, 시편의 면적은 $15{\times}15cm^2$, 황산바륨의 밀도는 $4.5g/cm^3$, 납의 밀도 $11.34g/cm^3$를 적용하여 차폐재 시편의 두께를 0.1 mm부터 5 mm까지 시뮬레이션 하였다. 입력 선원은 연속 X-ray 에너지 스펙트럼(40 kVp ~ 120 kVp)에서 10kVp Step으로 시뮬레이션하였다. 40 kVp ~ 60 kVp에서의 흡수확률은 3 mm ~ 5 mm 두께에서는 납과 동일한 차폐능을 나타내었으나, 2 mm 이하에서는 차폐능이 기존 납 차폐재에 비해 다소 차폐능이 떨어지는 결과로 나타났다. 또한 70 kVp ~ 120 kVp 에너지 대역에서의 차폐능은 기존 납 차폐재와 유사한 성능을 보였지만, 0.5 mm 이하에서는 다소 낮은 차폐능으로 모의 추정되었다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 의료용 엑스선 에너지 대역에 대한 두께 함수로써 바륨화합물의 차폐능을 추정하여 기존의 납과 비교 분석하였다. 또한 순수한 황산바륨의 의료용 방사선 차폐제품 적용가능성을 검증하고자 하였다. 그 결과 의료 방사선 에너지 대역 70 kVp ~ 120 kVp 에서 최소 2 mm 이상의 바륨화합물 두께에서 기존 납 1.5 mm 대비 95% 이상의 차폐효과가 있는 것으로 추정되었으며, 본 결과는 의료용 방사선 차폐제품의 경량화 제작에 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.
Contact and frictional locking conditions and the effect of shielding due to contact at the facet, which could be represented by the difference in energy release rate, as a function of phase angle of loading are analyzed in this study for the case of interfacial cracks by assuming single crack-kink model. The analysis of contact effects on interfacial fracture resistance shows that relative shielding increases as the shear component was increased, which indicates a qualitative agreement with the previous experimental results.
The past 3 years study on the lightning faults data shows that the main reason is shielding failure rather than back flashover. Accordingly, we need to thoroughly consider about shielding failure angle of tower. Also, transmission line damage caused by shielding can be minimized if we avoid the steep slope area as a transmission line route.
With the advent of inexpensive computing power over the past two decades, applications of Monte Carlo radiation transport techniques have proliferated dramatically. At Los Alamos, the Monte Carlo codes MCNP5 and MCNPX are used routinely on personal computer platforms for radiation shielding analysis and dosimetry calculations. These codes feature a rich palette of variance reduction (VR) techniques. The motivation of VR is to exchange user efficiency for computational efficiency. It has been said that a few hours of user time often reduces computational time by several orders of magnitude. Unfortunately, user time can stretch into the many hours as most VR techniques require significant user experience and intervention for proper optimization. It is the purpose of this paper to outline VR strategies, tested in practice, optimized for several common radiation shielding tasks, with the hope of reducing user setup time for similar problems. A strategy is defined in this context to mean a collection of MCNP radiation transport physics options and VR techniques that work synergistically to optimize a particular shielding task. Examples are offered in the areas of source definition, skyshine, streaming, and transmission.
한국초전도저온공학회 1999년도 제1회 학술대회논문집(KIASC 1st conference 99)
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pp.97-100
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1999
Nowadays the high-Tc Superconducting Fault current Limiter (SFCL) is one of the superconducting devices which are very closed to commercialization. The most popular model of High-Tc SFCL is a magnetic shielding type. A superconductor of magnetic shielding type SFCL can be stable in the superconducting state, because there is no contact between the superconductor and the normal conductor. But this model needs large place to set up and in a fault condition, mechanical vibrations may happen to damage the superconductor or total device. In this paper, to solve these problems, the simplified model of magnetic shielding type SFCL was introduced.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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