• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.22-28
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• 2016

It is necessary to store and supply hydrogen isotopes for Tokamak operation. A storage and delivery system (SDS) is used for storing hydrogen isotopes as a metal hydride form. We designed and fabricated a depleted uranium (DU) bed to store hydrogen isotopes. The rapid storage of hydrogen isotopes is very important not only for safety reasons but also for the economic design and operation of the SDS. The delivery rate at the desorption temperatures without the operation of a dry pump was analyzed in comparison with that with the operation of the dry pump. The effect of the initial desorption temperatures on the dehydriding of the DU without the operation of the dry pump was measured. The effect of the initial desorption temperatures on the dehydriding of DU with the operation of the dry pump was also measured and analyzed. The primary pressure on the desorption temperatures without the operation of the dry pump was analyzed in comparison with that with the operation of the dry pump. The temperature gradient of the coil heater and the primary vessel was also analyzed. Our results will be used to develop pilot scale hydrogen isotope processes. It was confirmed that dehydriding of a medium-scale DU bed has enabled without the operation of the dry pump.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권4호
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• pp.689-699
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• 2020

In this work, new multi-recycling options of TRU nuclides using PWR fuel assemblies comprised of MOX and FCM (Fully Ceramic Micro Encapsulated) fuels are suggested and neutronically analyzed. These options do not use a fully recycling of TRU but a partial recycling where TRUs from MOX fuels are recycled while the ones from FCM fuels are not recycled due to their high consumption rate resulted from high burnup. In particular, additional external TRU feed in MOX fuels for each cycle was considered to significantly increase the TRU consumption rate and the finally selected option is to use external TRU and enriched uranium feed as a makeup for the heavy metal consumption in MOX fuels. This hybrid external feeding of TRU and enriched uranium in MOX fuel was shown to be very effective in significantly increasing TRU consumption rate, maintaining long cycle length, and achieving negative void reactivity worth during recycling.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권6호
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• pp.73-81
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• 2018

Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), one of the most commonly used instruments for metal analysis, was used to determine total uranium in soil. The method was named as "Modified ASTM C1345-96". When comparing with ASTM C1345-96, digestion time (2~3 days) was shorten to 7 hours and the treatment in furnace was eliminated. In analyses of 26 field soil samples, there was a significant difference in the average concentration of total uranium between modified ASTM C1345-96 and ASTM C1345-96 (F : 6.22 > Fc : 4.03, significance level : 0.05, n=26). The average concentration of modified ASTM C1345-96 was 1.8 times larger than that of ASTM C1345-96. In addition, modified ASTM C1345-96 was compared with other acid digestion methods for soil including ISO 11466, Modified ISO 11466, US EPA-3051, US EPA-3051A and US EPA-3052 using a certificated reference material (SRM 2711a, NIST) and field soil samples with different level of organic matter content (1.6%, 5.8%, 10.6%). Modified ASTM C1345-96 showed the best accuracy of 93.01% for SRM 2711a. Also, modified ASTM C1345-96 showed the higher extraction rates than other digestion methods by 11~45%.

• 분석과학
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• 제21권2호
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• pp.109-116
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• 2008

1%, 2%, 6% 및 12%의 가교도를 가진 스틸렌(제4류 위험물) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-18-crown-6 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지들을 합성하였다. 이들 수지의 합성은 염소 함량, 원소 분석, 열중량 분석, 전자 현미경, 그리고 IR-스펙트럼으로 확인하였다. 수지 흡착제에 의한 우라늄 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사하였다. 우라늄 이온은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 시간 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 흡착 선택성은 $UO{_2}^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Lu^{3+}$ 이온이었고, 우라늄 이온의 흡착력은 1%, 2%, 6% 및 12%의 가교도 순 이었으며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.363-367
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• 2003

우라늄 산화물의 금속전환을 위해 고온 용융염 중에서 전기화학적 환원공정에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 공정은 우라늄 산화물뿐만 아니라 다른 악틴족 원소 산화물 및 일부 희토류원소 산화물 역시 금속으로 환원되는 장점을 가지고 있다. 이러한 금속산화물들은 독창적으로 고안된 일체형 음극 및 불활성 양극을 이용하여 금속으로 환원되며, 음극에서 발생된 산소 이온은 양극으로 전달되어 산화됨으로서 산소기체를 발생시킨다. 용융염 중에서 알칼리 및 알칼리토류 산화물에 대한 전기화학적 거동은 아직 완전히 밝혀지지 않았으며, 후행핵연료주기의 단위공정으로서 개발중에 있다. 사용후핵연료의 열 부하는 주로 세슘 및 스트론슘에 의한 것으로, LiC1 용융염 중에서 세슘, 스트론슘 및 바륨 산화물에 대한 용해 속도 및 환원전위를 고찰하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권7호
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• pp.549-556
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• 2011

This study aimed to evaluate the performance of diffusion barriers in order to prevent fuel-cladding chemical interaction (FCCI) between the metallic fuels and the cladding materials, a potential hazard for nuclear fuel in sodium-cooled fast reactors. In order to prevent FCCI, Zr or V metal is deposited on the ferritic-martensitic stainless steel surface by physical vapor deposition with a thickness up to $5{\mu}m$. The diffusion couple tests using uranium alloy (U-10Zr) and a rare earth metal such as Ce-La alloy and Nd were performed at temperatures between 660~800$^{\circ}C$. Microstructural analysis using SEM was carried out over the coupled specimen. The results show that significant interdiffusion and an associated eutectic reaction ocurred in the specimen without a diffusion barrier. However, with the exception of the local dissolution of the Zr layer in the Ce-La alloy, the specimens deposited with Zr and V exhibited superior eutectic resistance to the uranium alloy and rare earth metal.

• 분석과학
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• 제22권1호
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• pp.92-100
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• 2009

1%, 2%, 5% 및 10%의 가교도를 가진 스타이렌(제4류 위험물중 제2석유류) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-12-crown-4 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지들을 합성하였다. 이들 수지의 합성은 염소 함량, 원소 분석, 열중량 분석, 비표면적(BET) 그리고 IR-분광법으로 확인하였다. 수지 흡착제에 의한 금속 이온들의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사하였다. 금속 이온들은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2시간 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 금속 이온의 흡착 선택성은 ${UO_2}^{2+}$ > $Ca^{2+}$ > $Sm^{3+}$ 이온이었고, 우라늄 이온의 흡착력은 1%, 2%, 5% 및 10%의 가교도 순으로 감소하였으며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제13권4호
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• pp.315-319
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• 2015

전해환원공정의 금속전환체로부터 우라늄을 회수하는 전해정련공정의 수율을 높이기 위해 고수율 전해정련장치가 개발되었다. 전해정련장치의 수율을 증대시키기 위해서는 고체음극에 전착되는 우라늄 덴드라이트를 음극 표면으로부터 효율적으로 회수할 수 있어야 한다. 철강 재료의 음극을 고체음극으로 사용하면, 우라늄 덴드라이트가 전착되어 쉽게 떨어지고 않고 고착 되어 점착계수(sticking coefficient)가 높아진다. 본 연구에서는 효율적으로 고체음극의 점착계수를 낮출 수 있는 진동 탈리법을 개발하였고 이를 적용하였다. 고체음극에 진동을 가함으로써 고체 표면에서 우라늄 전착물이 흑연음극의 자발특성과 유사하게 효율적으로 탈리됨을 확인하였다. 이러한 진동모드에 의한 고체음극에서의 전착물의 탈리 특성을, 고수율 전해정련장치 개념으로 개발한 흑연음극의 자발탈리 특성과 비교 검토하였다. 그리고 우라늄 덴드라이트의 진동 탈리에 대한 인가전류밀도와 진동 스트로크에 의한 영향 등을 고찰하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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• pp.247-250
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• 1998

The scattering of plane ultrasonic waves by the nuclear fuel pin of liquid metal reactor in sodium is studied. According to the internal composition in the cladding tube, the fuel pin has three cross sections, i.e. helium gas plenum, sodium-filled section, and fuel insertion section. The scattering spectra for each section of the fuel pin are different. The circumnavigating ultrasonic waves of each section are analyzed by the resonance scattering method. The whispering gallery wave modes are generated in the sodium-filled plenum section and the fuel rod insertion section with a sodium-gap. The circumferential wave modes are propagated in the cladding tube of the helium gas plenum section. The annular gap between the cladding tube and metal uranium pellet rod affects the scattering spectra. The different propagation characteristics can be utilized for the nondestructive method of detecting the unbonded area and measuring the level of the sodium-filled section of the fuel pin.

• 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.