Ji, Young-Yong;Kwak, Kyung-Kil;Hong, Dae-Seok;Kim, Tae-Kuk;Ryu, Woo-Seog
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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v.9
no.2
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pp.81-86
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2011
Polymer-modified cement is the composite material made by partially replacing and strengthening the cement hydrate binders of conventional mortar with polymeric modifiers such as polymer latexes and redispersible polymeric modifiers. It is known that the addition of polymer to cement mortar leads to improved quality, which would be expected to have a high chemical resistance. Therefore, the purpose of this study is to identify the improved chemical resistance, such as low permeability and low ion diffusivity, of the polymer-modified cement as a solidification agent for the radwaste. First, polymer-modified cement specimens by latex modification were prepared according to the polymer content from 0% to 30% to select the optimized polymer content. At those specimens, the water-to-cement (W/C) ratio was maintained to 33% and 50% respectively. After the much curing time, the structural integrity of specimens was evaluated through the compressive strength test and the porosity evaluation by the water immersion method. From the results, 10% of the polymer content at 33% of the W/C ratio was shown to have the most improved quality. Finally, the leaching test referredfrom ANS 16.1 for the specimens having the most improved quality was conducted. Dedicated specimens for the leaching test were then mixed with radioisotopes of $^{60}Co$ and $^{137}Cs$ at the specimen preparation.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.7
no.2
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pp.113-119
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2006
Brazing is an important manufacturing process in the fabrication of Heavy Water Reactor fuel rods, in which bearing and spacer pads are joined to Zircaloy-4 cladding tubes. The physical vapor deposition(PVD) technique is currently used to deposit metallic Be on the surfaces of pads as a filler metal. Amorphous Zr-Be binary alloys which are manufactured by rapid solidification process are under developing to substitute the conventional PVD-Be coating. In the present study, brazed joint with PVD and amorphous alloys of $Zr_{1-x}Be_{x}(0.3{\le}x{\le}0.5)$ as filler metals are compared by mechanism, microstructure and hardness. The thickness of brazed joint with amorphous alloys became much smaller than that of PVD-Be. The erosion of base metal did not occur in the brazed joint with amorphous alloys. The brazing mechanism for PVD-Be seems to be Be diffusion into Zr-4 with capillary action resulting from eutectic reaction while that for amorphous alloys are associated with the liquid phase formation in the brazed joint. The brazed joint microstructure with PVD-Be consists of dendrite while that with amorphous alloys is globular. The $Zr_{0.7}Be_{0.3}$ alloy shows the smooth interface with little erosion in the base metal and is recommended a most suitable brazing filler metal for Zircaloy-4.
Kim, Jong-Uk;Kim, Jung-Joo;Jafri, Turab H.;Yoo, Han-Kyu
Journal of the Korean Institute of Gas
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v.21
no.1
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pp.27-33
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2017
In this study, the stability of trench slope was analysed in summer and winter seasons for the construction of pipelines in permafrost regions. The construction standards of Korea, Russia and UK were compared for obtaining an optimum trench shape for a pipeline of 30 in. diameter. Using the geotechnical properties of soil in Yakutsk (Russia), the stability of trench slope was analysed using Strength Reduction Method (SRM) according to the horizontal slope angle values of $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$ and $30^{\circ}$ and vertical slope angle values of $20^{\circ}$, $30^{\circ}$ and $40^{\circ}$. In both seasons, an increase in the slope angle results in a decrease in the factor of safety. The results show that horizontal slope angle of $30^{\circ}$ was not safe in summer season. At the vertical slope angle of $20^{\circ}$, trench side failure was observed, whereas, ground slope failure was observed at the vertical slope angles of $30^{\circ}$ and $40^{\circ}$. Due to the solidification of pore water at temperatures below $0^{\circ}C$, cementation of soil particles take place. Therefore, the trench slope was found to be stable in the winter season at all vertical and horizontal slop angles, except for special load cases and abrupt temperature changes.
It has been known that the silk degumming treated by hot alkali solution is easy to handle but is liable to yield poor-quality silk due to the degree of degumming loss, incomplete-degumming or over-degumming. Therefore, many studies have been carried out on the silk degumming by enzyme in order to improve the quality of silk. However, no attention has been paid to the physicochemical analysis of enzymatic degummed silk. In this paper, two different degumming methods, soap and enzymatic, are compared in aqueous solution state of silk fibroin. The results can be summarized as follows: There was no significant difference between two solutions on the bases of polarizing microscopy, TEM observation and SDS-PAGE. Spherulite of silk fibroin was not observed in polarizing microscopy, however the leaf-shape fibril structure was developed upon solidification. The size of spherulites of silk fibroin in TEM observation were 30~120nm with a wide range of size distribution. The intrinsic viscosity of enzymatic degummed fibroin solution was lower than that of soap degummed solution. This can be explained that the silk fibroin was more degraded by enzymatic degumming method compared with the soap degumming method. SDS-polyacrylamide gel electrophoresis showed that the fibroin molecule was composed of large component of molecule weight above 50 kd and small component of molecule weight about 20 kd. There was no difference in crystallinity between two degumming methods on the bases of results of DSC thermograms and IR spectra.
Kim, Jin Yeol;Yoon, Dong Hyun;Kim, Jae Hoon;Bae, Si Yeon;Chang, Sung Yong;Chang, Sung Ho
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.41
no.8
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pp.765-770
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2017
GTD111 DS of nickel base superalloy has been used for gas turbine blades. In this study, low cycle fatigue test was conducted on the GTD111 DS alloy by setting conditions similar to the real operating environment. The low cycle fatigue tests were conducted at room temperature, $760^{\circ}C$, $870^{\circ}C$, and various strain amplitudes. Test results showed that fatigue life decreased with increasing total strain amplitude. Cyclic hardening response was observed at room temperature and $760^{\circ}C$; however, tests conducted at $870^{\circ}C$ showed cyclic softening response. Stress relaxation was observed at $870^{\circ}C$ because creep effects occurred from holding time. A relationship between fatigue life and total strain range was obtained from the Coffin-Manson method. The fratography using a SEM was carried out at the crack initiation and propagation regions.
Park, Tae-Jun;Kong, Jong-Pan;Na, Hye-Sung;Kang, Chung-Yun;Uhm, Sang-Ho;Kim, Jeong-Kil;Woo, In-Su;Lee, Jong-Sub
Journal of Welding and Joining
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v.28
no.3
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pp.92-98
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2010
Ferritic stainless steels, which have relatively small thermal expansion coefficient and excellent corrosion resistance, are increasingly being used in vehicle manufacturing, in order to increase the lifetime of exhaust manifold parts. But, there are limits on use because of the problem related to cosmetic resistance, corrosions of condensation and high temperature salt etc. So, Aluminum-coated stainless steel instead of ferritic stainless steel are utilized in these parts due to the improved properties. In this investigation, Al-8wt% Si alloy coated 409L ferritic stainless steel was used as the base metal during Gas Tungsten Arc(GTA) welding. The effects of coated layer on the microstructure and hardness were investigated. Full penetration was obtained, when the welding current was higher than 90A and the welding speed was lower than 0.52m/min. Grain size was the largest in fusion zone and decreased from near HAZ to base metal. As welding speed increased, grain size of fusion zone decreased, and there was no big change in HAZ. Hardness had a peak value in the fusion zone and decreased from the bond line to the base metal. The highest hardness in the fusion zone resulted from the fine re-precipitation of the coarse TiN and Ti(C, N) existed in the base metal during melting and solidification process and the presence of fine $Al_2O_3$ and $SiO_2$ formed by the migration of the elements, Al and Si, from the melted coating layer into the fusion zone.
Ji, Sangwoo;Jo, Hwanju;Shin, Hee-young;Lee, Sang-hun;Ahn, Ji-Whan
Resources Recycling
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v.28
no.4
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pp.59-64
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2019
This study suggests a conceptual strategy and methodology for the risk assessment of the domestic abandoned mine fillers with fly ash. The fillers are composed of coal fly ash and solidification materials, and contain little toxic substances such as carbonates but also some heavy metals; therefore, those requires a risk assessment. The risk assessment should primarily focus on estimation of the effects to human health both on carcinogen and non-carcinogen aspects. The significant data such as toxicity and partition coefficients can be obtained from the national soil or mine environmental risk assessment guidelines. Accurate risk assessment of heavy metal contamination in the fillers may consume lots of time and efforts through site survey and instrumental analyses, etc. Moreover, it is inefficient to explore all of the factors as concentrations and categories in every heavy metal in the fillers, due to a high variety and complexity. Therefore, implementation of a preliminary risk assessment is suggested by using the literature data and the basic characteristics of the filler samples prior to the detailed risk assessment. Certainly, this presumes a thorough understanding of reliable sample analysis methods, exposure pathways, and relevant physicochemical and biological mechanisms.
In this study, the effects of two different casting methods (gravity casting and, diecasting) and various solid-solution conditions on the mechanical properties of ASC (Al-10.5wt%Si-1.75wt%Cu) and ALDC12 (Al-10.3wt%Si-1.72wt%Cu-0.76wt%Fe-0.28wt% Mn-0.32wt%Mg-0.9wt%Zn) alloys were investigated. A thermodynamic solidification analysis program (PANDAT) was used to predict the liquidus, solidus, and phases of the used alloys. In the results of an XRD analysis, ${\beta}$-AlFeSi peaks were observed only in the ALDC12 alloy regardless of the casting method or SST (solid-solution treatment) conditions. However, according to the results of a FE-SEM observation, both ${\theta}(Al_2Cu)$ and ${\beta}$-AlFeSi were found to exist besides ${\alpha}$-Al and eutectic Si in the gravity-casted ASC alloy at $500^{\circ}C$ after a SST of 120min. The ${\alpha}$-AlFeSi and ${\beta}$-AlFeSi phases including the eutectic phases were also found to exist in the ALDC12 alloy. The results of a microstructural observation and analyses by XRD, FE-SEM and EDS were in good agreement with the PANDAT results. The gravity-casted ALDC12 and ASC specimens showed the highest Y.S. and UTS values after aging for three hours at $180^{\circ}C$ after a SST at $500^{\circ}C$ for 30min. At longer solid-solution treatment times at $500^{\circ}C$ in the gravity-casted ALDC12 and ASC specimens, the elongations of the ASC alloys increased, whereas they decreased slightly in the ALDC12 alloys.
Clinker layer is a stratum structure distributed in volcanic area such as Jeju Island. The clinker layers were formed in between the repetitive action of eruption and solidification of lava flows. Since the clinker layer contains a large amount of voids accompanied by the lava gas ejection process, there is a possibility of inducing overall stability of the ground due to the low stiffness and strength of the clinker layer. Therefore, in this study, site investigation was carried out at both ends of the 00 bridge where the clinker layers exist. And, based on the ground survey results, the behavior of shallow foundations was analyzed numerically. In addition, the improved shallow foundation behavior in grouting substitution using the chemical injection method of the clinker layer was compared with the shallow foundation behavior in the ground, and the grouting substitution efficiency of each layer was analyzed. As a result, the bearing capacity, the replacement efficiency and elastic settlement were different according to the presence or absence of the sediment layer. This is because the sediment layer has a lower stiffness and density than the clinker layer.
7000-series aluminum alloys are noted for their superior strength compared with other Al alloys, and their billets are generally fabricated by direct-chill (DC) casting. Surface defects in a DC-cast aluminum billet are mainly related to exudation and the meniscus freezing phenomenon, which are influenced by alloy compositions, casting speed, and casting temperature. 7000-series aluminum alloys have a wide freezing range during solidification, which makes it easy for casting defects to occur. In this study, we investigated surface defect evolution in casting billets of Al-8Zn-2Mg-2Cu alloy fabricated by a DC casting process. The billets showed "wavy" or "dotted" surfaces. The wavy surface was formed by meniscus freezing at a lower casting speed (200 mm/min) and temperature (655 ℃). In the wavy surface, refined dendritic cells were observed in a concave region due to the constitutional supercooling caused by meniscus freezing. Meanwhile, at a higher casting temperature (675 ℃), the dotted surface was formed by pore formation. In the dotted surfaces in the billet formed at a high casting speed (230 mm/min), an exudation layer was formed by the high metallostatic head pressure. The dotted region and the smooth region had a refined dendritic morphology and a columnar morphology at the exudation layer, respectively. This is attributed to the formation of gas pores in the dotted region.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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