• 방사성폐기물학회지
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• 제8권1호
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• pp.9-17
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• 2010

액체카드뮴음극(LCC, Liquid Cadmium Cathode)을 사용하여 우라늄과 TRU (TRans Uranium) 원소를 동시에 회수하는 전해제련공정에서 LCC 표면에서 성장하는 수지상(dendrite) 우라늄의 생성 및 성장을 억제하기 위한 LCC 구조는 개발은 전해제련공정의 핵심이다. 금속 수지상의 생성과 성장 현상을 관찰하기 위해 상온에서 실험이 가능하며 육안관찰이 가능한 Zn-Ga 계의 모의실험장치를 제작하였으며 갈륨 계면에서의 수지상 아연의 성장 현상과 기존의 교반기형과 파운더형 LCC 구조의 성능을 관찰하였다. 이러한 금속 수지상은 전해용액 내에서 그 기계적 강도가 약한 것으로 보여 여러 가지 음극 구조에 의해 쉽게 파쇄 되지만 액체금속으로 쉽게 가라앉지는 않았다. 모의 실험결과를 바탕으로, LCC 구조개발에 활용할 수 있는 실험실 규모의 액체음극 전해제련 실험 장치를 제작하였으며, 수지상 우라늄의 성장 억제를 위한 여러 가지 형태의 LCC 구조의 성능 시험을 수행하였다. 교반기형 LCC 구조의 실험결과 LCC 도가니 내벽에서 성장하는 수지상 우라늄을 효과적으로 파쇄하지 못하였으며, 일자형과 harrow형 LCC 구조의 성능은 유사하였다. 이에 따라 LCC 표면과 도가니 내벽에서 성장하는 수지상 우라늄을 LCC 도가니 바닥으로 침전시키기 위하여 mesh형 LCC 구조를 개발하였다. 이의 성능실험결과 수지상 우라늄의 성장 없이 약 5 wt%까지의 우라늄을 회수할 수 있었다. 실험 종료 후 LCC 바닥 침전물을 화학 분석한 결과 금속간화합물(UCd11)이 형성되었음을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권5호
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• pp.1013-1021
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• 2020

A combination of simultaneous thermal analysis, evolved gas analysis and non-ambient XRD techniques was used to characterise and investigate the conversion reactions of ammonium uranates into uranium oxides. Two solid phases of the ternary system NH₃ - UO₃ - H₂O were synthesised under specified conditions. Microspheres prepared by the sol-gel method via internal gelation were identified as 3UO₃·2NH₃·4H₂O, whereas the product of a typical ammonium diuranate precipitation reaction was associated to the composition 3UO₃·NH₃·5H₂O. The thermal decomposition profile of both compounds in air feature distinct reaction steps towards the conversion to U₃O₈, owing to the successive release of water and ammonia molecules. Both compounds are converted into α-U₃O₈ above 550 ℃, but the crystallographic transition occurs differently. In compound 3UO₃·NH₃·5H₂O (ADU) the transformation occurs via the crystalline β-UO₃ phase, whereas in compound 3UO₃·2NH₃·4H₂O (microspheres) an amorphous UO₃ intermediate was observed. The new insights obtained on these uranate systems improve the information base for designing and synthesising minor actinide-containing target materials in future applications.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권11호
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• pp.725-733
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• 2008

In this study the preparation method of the spherical ADU droplets, intermediate compound of a HTGR nuclear fuel, was detailed-reviewed and then, the characteristics on an ageing and a washing steps among the wet process and the thermal treatment process on the died-ADU${\rightarrow}UO_3$ conversion with the high temperature furnaces were studied. The key parameters for spherical droplets forming are a precise control of feed rate and a suitable viscosity value selection of a broth solution. Also, a harmony of vibrating frequency and amplitude of a vibration dropping system are important factor. In our case, an uranium concentration is $0.5{\sim}0.7mol/l$, viscosity is $50{\sim}80$ centi-Poise, vibration frequency is about 100Hz. In thermal treatment for no crack spherical $UO_3$ particle, the heating rate in the calcination must be operated below $2^{\circ}C$/min, in air atmosphere.

• 방사성폐기물학회지
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• 제1권1호
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• pp.11-23
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• 2003

국내의 가동 중지된 우라늄 변환시설의 해체 시 우라늄 화합물로 오염되어 대량으로 발생될 금속폐기물의 재활용 또는 자체처분을 위한 제염기술로 전해제염 공정의 적용성을 평가하였다. 이를 위하여 우라늄 변환시설 내부설비의 주 구성 재료인 SUS-304 와 Inconel-600 금속시편을 대상으로 전해용해 실험을 수행하였다. SUS-304 와 Inconel-600 금속시편에 대한 전해용해 성능에 있어서 중성염 전해용액으로 $Na_2$SO$_4$가 가장 효과적이었으나, 우라늄변환시설의 가동 시 질산 매질과 주로 접촉했던 설비 표면의 이력과 시설 가동 중 발생한 우라늄 폐액의 성상을 고려하여 $Na_2$SO$_4$ 전해용액 내에서의 SUS-304 시편에 대한 전해용해와 비교해서 약 30%, 그리고 Inconel-600 시편에 대해서는 거의 동등한 성능을 보인 NaNO$_3$ 중성염 용액을 금속성폐기물의 전해제염 용액으로 선정하였다. 본 연구에서는 NaNO$_3$ 중성염 전해용액에서 전류밀도, 전해시간 및 전해 용액의 농도가 SUS-304 및 Inconel-600 금속시편의 전해용해 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 이 실험결과를 바탕으로 실제 우라늄 변환시설로부터 인출하여 $UO_2$, AUC 및 ADU 등의 우라늄 화합물로 오염된 시편에 대해 전류밀도 100mA/$\textrm{cm}^2$, IM NaNO$_3$ 전해용액 내에서 전해 제염 실증시험을 수행하였으며, 오염물의 종류 및 오염준위의 대소와는 관계없이 모든 시편에 대하여 10분 이내의 짧은 시간 내에 자체처분 기준치 이하로 $\alpha$ 및 $\beta$ 방사능 준위를 감소시킴으로써 본 중성염 전해제염이 매우 성공적임을 확인하였다.nely regimented hierarchical language. I try, in this paper, to develop the idea that hierarchical regimentation of Korean language uses is not humane. 1 of for the main argument for the thesis as what follows: How could one justify the hierarchical regimentation of a language like Korean\ulcorner Only if there is an essential structure in which the fine grades of differences of social positions of all the people are distinct; The essentialism here involved is not plausible. And I may add that language is to be used fur the purposes of communication, rationalization and expression. If true, language use is a genuine art of liberation or humanization. Any overt hierarchical language tends to damage those purposes and more to enforce those oppressive elements already existing in the community. Then, a hierarchical language is to defeat its own purpose.중 행정부가 북한에 대해 실시한 포용정책이 어떠한 성과를 거두고 어떠한 문제점을 간과하고 있는가에 대해 논의하고, 대북 정책의 새로운 지평을 논의하는 것을 목적으로 하고 있다. 1) 포용 정책은

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권5호
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• pp.423-426
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• 2006

A developed neutron activation analysis(NAA) and gamma-spectrometry were applied to improve the analytical sensitivity and precision of impurities in electronic-circuit raw materials. It is well known that soft errors in high precision electronic circuits can be induced by alpha particles emitted from naturally occurring radioactive impurities such as U and Th. As electronic circuits have recently become smaller in dimension and higher in density, these alpha-particle emitting radioactive impurities must be strictly controlled. Therefore, new NAA methods have been established using a HTS(Hydraulic Transfer System) irradiation facility and a background reduction method. For eliminating or stabilizing fluctuated background caused by Rn-222 and its progeny nuclides in air, a nitrogen purging system is used. Using the developed NAA and gamma-spectrometry, ultra trace amounts of U(0.1ng/g) and Th(0.01ng/g) in an alumina ball and high purity silica used for an epoxy molding compound (EMC) could be determined.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권2호
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• pp.204-209
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• 2002

본 연구에서는 AUC 공정에서 발생되는 액체폐기물에 미량 함유되어 있는 우라늄을 회수/재사용하기 위해 액상에서 침전법을 이용하여 용해도가 작은 우라늄화합물을 얻었으며, 이 화합물에 대한 chemical analysis, thermal analysis, x-ray diffraction analysis 및 FT-IR 분석을 통해 물성 특성을 해석하였다. 연구결과, 화학분석 및 FT-IR 분석으로부터 우라늄화합물은 $UO_4{\cdot}2NH_4F$ 형태를 가지고 있음을 알 수 있었으며, 평균 2∼3${\mu}m$ 입자 크기를 갖는 hexagonal 형태를 나타내었다. 열 분해시 분해 온도에 따라 중간물질로 $UO_4F,\;UO_4,\;UO_3,\;U_3O_8$ 등으로 변환되었으며, 상온에서 800$^{\circ}C$까지의 공기분위기에서 일정한 가열속도로 열분해시킬 경우, $UO_4{\cdot}2NH_4F{\rightarrow}UO_4F{\rightarrow}UO_4{\rightarrow}UO_3{\rightarrow}U_3O_8$의 반응 메커니즘을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.165-170
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• 2013

초고온가스로 핵연료 구형 UCO (uranium oxycarbide) 입자 제조과정 중 중간화합물 제조에서 적용하고 있는 내부겔화공정을 대체하기 위해 외부겔화공정을 도입하는 연구가 진행 중에 있다. 외부겔화공정을 이용해서 구형 UCO입자를 제조하기 위한 사전실험으로, 중간화합물인 ADU (ammonium di-uranate) 겔 입자를 제조하기 위한 원료용액인 모사 broth 용액을 제조하여 카본블랙 입자를 분산시키는 실험이 수행되었다. 다양한 종류의 카본블랙 입자를 사용해서 모사 broth 용액에 분산실험을 수행한 결과, Cabot G 제품이 용액상에서 분산안정성과 균일한 분산상태를 나타내고 있어서, 본 연구의 카본블랙으로 선정되었다. 또한 나노크기 입자로 응집된 카본블랙 입자를 고점성 액상물질에 효율적으로 분산시키기 위해서는, 금속염용액에 카본블랙 입자를 투입하고 ultrasonic force를 이용해서 응집입자를 해체한 다음, 고점성 물질인 PVA (poly vinyl alcohol)를 투입하여 강력한 기계식혼합기를 이용해서 6000 rpm으로 2차 분산 혼합시키는 경우, ultrasonic force에 의한 broth 용액의 물성이 유지되면서 카본블랙 입자의 분산안정성과 분산상태가 양호한 broth용액을 얻을 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.507-514
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• 2003

Recently dry decontamination/surface-cleaning technology using plasma etching has been focused in the nuclear industry. In this study, the applicability of this new dry processing technique are experimentally investigated by examining the etching reaction of $UO_2$, Co, and Mo in r.f. plasma with the etchant gas of $CF_4/O_2$ mixture. $UO_2$ is chosen as a representing material for uranium and TRU (TRans-Uranic) compounds while metallic Co and Mo are selected because they are the principal contaminants in the used metallic nuclear components such as valves and pipes made of stainless steel or inconel. Results show that in all cases maximum etching rate is achieved when the mole fraction of $UO_2\;in\;CF_4/O_2$ mixture gas is $20\%$, regardless of temperature and r.f. power. In case of $UO_2$, the highest etching reaction rate is greater than 1000 monolayers/min. at $370^{\circ}C$ under 150 W r.f. power which is equivalent to $0.4{\mu}m/min$. As for Co, etching reaction begins to take place significantly when the temperature exceeds $350^{\circ}C$. Maximum etching rate achieved at $380^{\circ}C\;is\;0.06{\mu}m/min$. Mo etching reaction takes place vigorously even at relatively low temperature and the reaction rate increases drastically with increasing temperature. Highest etching rate at $380^{\circ}C\;is\;1.9{\mu}m/min$. According to OES (Optical Emission Spectroscopy) and AES (Auger Electron Spectroscopy) analysis, primary reaction seems to be a fluorination reaction, but carbonyl compound formation reaction may assist the dominant reaction, especially in case of Co and Mo. Through this basic study, the feasibility and the applicability of plasma decontamination technique are demonstrated.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.15-15
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• 2011

As you know, boron compounds, borax ($Na_2B_4O_5(OH)_4{\cdot}8H_2O$) etc. were known thousands of years ago. As for natural boron, it has two naturally occurring and stable isotopes, boron 11 ($^{11}B$) and boron 10 ($^{10}B$). The neutron absorption $^{10}B$ is included about 19~20% with 80~81% $^{11}B$. Boron is similar to carbon in its capability to form stable covalently bonded molecular networks. The mass difference results in a wide range of ${\beta}$ values between the $^{11}B$ and $^{10}B$. The $^{10}B$ isotope, stable with 5 neutrons is excellent at capturing thermal neutrons. For example, it is possible to decrease a thermal neutron required for the nuclear reaction of uranium 235 ($^{235}U$). If $^{10}B$ absorbs a neutron ($^1n$), it will change to $^7Li+^1{\alpha}$ (${\alpha}$ ray, like $^4He$) with prompt ${\gamma}$ ray from $^{11}B$ $^{11}B$ (equation 1). $$^{10}B+^1n\;{\rightarrow}\;^{11}B\;{\rightarrow}\; prompt \;{\gamma}\;ray (478 keV), \;^7Li+4{\alpha}\;(4He)\;\;\;\;{\cdots}\; (1)$$ If about 1% boron is added to stainless steel, it is known that a neutron shielding effect will be 3 times the boron free steel. Enriched boron or $^{10}B$ is used in both radiation shielding and in boron neutron capture therapy. Then, $^{10}B$ is used for reactivity control and in emergency shutdown systems in nuclear reactors. Furthermore, boron carbide, $B_4C$, is used as the charge of a nuclear fission reaction control rod material and neutron cover material for nuclear reactors. The $B_4C$ powder of natural B composition is used as a charge of a control material of a boiling water reactor (BWR) which occupies commercial power reactors in nuclear power generation. The $B_4C$ sintered body which adjusted $^{10}B$ concentration is used as a charge of a control material of the fast breeder reactor (FBR) currently developed aiming at establishment of a nuclear fuel cycle. In this study for new boron compound, silicon boride ceramics for capturing thermal neutrons, preparation and characterization of both silicon tetraboride ($SiB_4$) and silicon hexaboride ($SiB_6$) and ceramics produced by sintering were investigated in order to determine the suitability of this material for nuclear power generation. The relative density increased with increasing sintering temperature. With a sintering temperature of 1,923 K, a sintered body having a relative density of more than 99% was obtained. The Vickers hardness increased with increasing sintering temperature. The best result was a Vickers hardness of 28 GPa for the $SiB_6$ sintered at 1,923K for 1 h. The high temperature Vickers hardness of the $SiB_6$ sintered body changed from 28 to 12 GPa in the temperature range of room temperature to 1,273 K. The thermal conductivity of the SiB6 sintered body changed from 9.1 to 2.4 W/mK in the range of room temperature to 1,273 K.