Park, J.W.;Kim, C.L.;Lee, E.Y.;Lee, Y.M.;Kang, C.H.;Zhou, W.;Kozak, M.W.
Journal of Radiation Protection and Research
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제29권1호
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pp.41-48
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2004
A safety assessment code, called SAGE (Safety Assessment Groundwater Evaluation), has been developed to describe post-closure radionuclide releases and potential radiological doses for low- and intermediate-level radioactive waste (LILW) disposal in an engineered vault facility in Korea. The conceptual model implemented in the code is focused on the release of radionuclide from a gradually degrading engineered barrier system to an underlying unsaturated zone, thence to a saturated groundwater zone. The radionuclide transport equations are solved by spatially discretizing the disposal system into a series of compartments. Mass transfer between compartments is by diffusion/dispersion and advection. In all compartments, radionuclides ate decayed either as a single-member chain or as multi-member chains. The biosphere is represented as a set of steady-state, radionuclide-specific pathway dose conversion factors that are multiplied by the appropriate release rate from the far field for each pathway. The code has the capability to treat input parameters either deterministically or probabilistically. Parameter input is achieved through a user-friendly Graphical User Interface. An application is presented, which is compared against safety assessment results from the other computer codes, to benchmark the reliability of system-level conceptual modeling of the code.
최근 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히, 실리사이드 계열의 나노입자를 적용한 소자는 일함수가 크지만 실리콘 내의확산 문제를 가지고 있는 금속 나노입자와 달리 현 실리콘 기반의 반도체 공정 적용이 용이한 잇 점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 실리사이드 계열의 화합물 중에서 4.63 eV인 Vanadium Silicide ($V_3$Si) 박막을 열처리 과정을 통하여 수 nm 크기의 나노입자로 제작하였다. 소자의 제작은 p-Si기판에 5 nm 두께의 $SiO_2$ 터널층을 dry oxidation 방법으로 성장시킨 후 $V_3$Si 금속박막을 RF magnetron sputtering system을 이용하여 3~5 nm 두께로 tunnel barrier위에 증착시켰다. Rapid thermal annealing법으로 질소 분위기에서 $1000^{\circ}C$의 온도로 30초 동안 열처리하여 $V_3$Si 나노 입자를 형성 하였으며. 20 nm 두께의 $SiO_2$ 컨트롤 산화막층을 ultra-high vacuum magnetron sputtering을 이용하여 증착하였다. 마지막으로 thermal evaporation system을 통하여 Al 전극을 직경 200, 두께 200nm로 증착하였다. 제작된 구조는 metal-oxide-semiconductor구조를 가지는 나노 부유 게이트 커패시터 이며, 제작된 시편은 transmission electron microscopy을 이용하여 $V_3$Si 나노입자의 크기와 균일성을 확인했다. 소자의 전기적인 측정은 E4980A capacitor parameter analyzer와 Agilent 81104A apulse pattern generator system을 이용한 전기용량-전압 측정을 통해 전하저장 효과를 분석하였다.
An ERD-TOF system is constructed for the nondestructive depth profiling of light elements in thin films in the range of several thousand angstroms. The particles, recoiled by 10 $MeV^{35}Cl$ projectiles, were detected by a Time-Of-Flight spectrometer composed of a MCP (Micro Channel Plate) and a SSB (Silicon Surface Barrier) detector. A two parameter data acquisition system composed of two PC's was constructed for registering simultaneous time and energy signals. A $Si_3N_4$/poly-Si/$SiO_2$/Si sample was anlayzed and the result is compared with RBS. The detection limit, maximum probable depth and depth resolution for light elements in silicon are about $4\times10^{14}atoms/\textrm{cm}^2$, 5, 000$\AA$ and 100$\AA$, respectively.
Wireless communication systems are inevitable for efficient underwater activities. Because of the poor propagation characteristics of light and electromagnetic waves, acoustic waves are generally used for the underwater wireless communication. Although there are many kinds of information type, visual images take an essential role especially for search and identification activities. For this reason, we developed an acoustic-based underwater image transmission system under a dual use technology project supported by MOCIE (Ministry of Commerce, Industry and Energy). For the application to complicated and time-varying underwater environments all-digital transmitter and receiver systems are investigated. Array acoustic transducers are used at the receiver, which have the center frequency of 32kHz and the bandwidth of 4kHz. To improve transmission speed and quality, various algorithms and systems are used. The system design techniques will be discussed in detail including image compression/ decompression system, adaptive beam- forming, fast RLS adaptive equalizer, ${\partial}/4$ QPSK (Quadrilateral Phase Shift Keying) modulator/demodulator, and convolution coding/ Viterbi. Decoding.
We considered the tunneling effect on the rate constants calculated from transition-state theory for the H + $D_2$ and D + $H_2$ reactions. A method for evaluating the important parameter Ec (potential barrier height) was proposed. A tunnel-effect correlation factor (TECF) ${\Gamma}_{t}exp{\theta}_t$ was estimated from experimental data, and compared with the corresponding values obtained from many theoretical methods. According to our results, the tunneling effect cannot be negligible around $800^{\circ}$K where the TECF value is ca. 0.8 whereas the factor approaches to unity at T > $2400^{\circ}$K where the tunneling completely disappears. In addition to the above fact, we also found that the TECF for the D + $H_2$ reaction is greater than that of the H + $D_2$ reaction in agreement with Garrett and Truhlar's result. In contrast to our result, however, Shavitt found that the order is reversed, i.e., TECF for (D + $H_2$) is greater than that for (H + $D_2$). We discussed about the Shavitt's result.
An engineered barrier system (EBS) for the deep geological disposal of high-level radioactive waste (HLW) is composed of a disposal canister, buffer material, gap-filling material, and backfill material. As the buffer fills the empty space between the disposal canisters and the near-field rock mass, heat energy from the canisters is released to the surrounding buffer material. It is vital that this heat energy is rapidly dissipated to the near-field rock mass, and thus the thermal conductivity of the buffer is a key parameter to consider when evaluating the safety of the overall disposal system. Therefore, to take into consideration the sizeable amount of heat being released from such canisters, this study investigated the thermal conductivity of Korean compacted bentonites and its variation within a temperature range of 25 ℃ to 80-90 ℃. As a result, thermal conductivity increased by 5-20% as the temperature increased. Furthermore, temperature had a greater effect under higher degrees of saturation and a lower impact under higher dry densities. This study also conducted a regression analysis with 147 sets of data to estimate the thermal conductivity of the compacted bentonite considering the initial dry density, water content, and variations in temperature. Furthermore, the Kriging method was adopted to establish an uncertainty metamodel of thermal conductivity to verify the regression model. The R2 value of the regression model was 0.925, and the regression model and metamodel showed similar results.
Rewritable optical disk is one of the essential data storage media in these days, which takes advantage of the different optical properties in the amorphous and crystalline states of phase change materials. As well known, data transfer rate is one of the most important parameter of the phase change optical disks, which is mostly limited by the crystallization speed of recording media. Therefore, we doped Sn/Bi to $Ge_2Sb_2Te_5$ alloy in order to improve the crystallization speed and investigated the dependence of phase change characteristics on Sn/Bi doping concentration. The Sn/Bi doped $Ge_2Sb_2Te_5$ thin film was deposited by RF magnetron co-sputtering system and phase change characteristics were investigated by X-ray diffraction (XRD), static tester, UV-visible spectrophotometer, electron probe microanalysis (EPMA), inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) and atomic force microscopy (AFM). Optimum doping concentration of Bi and Sn were 5${\~}$6 at.$\%$ and the minimum time for crystallization was below than 20 ns. This improvement is correlated with the simple crystalline structure of Sn/Bi doped $Ge_2Sb_2Te_5$ and the reduced activation barrier arising from Sn/Bi doping. The results indicate that Sn/Bi might play an important role in the transformation kinetics of phase change materials..
콘크리트 구조물과 점토성 되메움재로 구성된 중저준위 방사성폐기물처분장 인공방벽으로 부터의 핵종유출률이 평가되었다. 네 종류의 유출경로가 고려되었으며, 각 유출경로가 방사성핵종의 총유출률에 미치는 영향이 분석되었다. 입력변수 간의 불확실도가 핵종유출률 분석에 미치는 영향을 정량화하기 위해 Latin Hypercube 표본추출 방법이 이용되었으며, 그 결과 얻어진 유출률 분포는 적합도검증을 통하여 결정되었다. 마지막으로 최대유출률의 범위가 통계적방법에 의해 95% 신뢰도수준으로 추정되었다.
KSR-III 축소(I) 기본형 엔진에 대한 연소 시험을 실시한 결과 분사면의 내열 특성이 불량한 것으로 판명되었으며, 이에 기본형 엔진의 설계를 다각도로 수정한 축소(I) 수정형 엔진을 제작하게 되었다. 주요 설계 파라미터는 주분사기의 배열, 주분사기의 충돌각, 열차폐코팅이었으며 이들에 대한 시험적 연구를 수행하고 각 디자인에 대한 엔진 성능 및 내열 성능을 비교하였다. 내열 성능은 직교배열의 경우, 주분사기 충돌각이 작은 경우, 열차폐 코팅이 있는 경우 향상되는 경향을 보였으며, 일부는 30초 시험을 통해서 적절한 내열 성능을 보여주었다. 그에 따른 엔진 성능의 변화를 살펴보면 5% 범위 이내에서 성능 차이를 보이는데, 방사배열의 경우가 직교배열의 경우보다 성능이 높고, 주분사기 충돌각 $15^{\circ}$의 경우가 $20^{\circ}$의 경우보다 오히려 높게 나타났다. 또한, 저주파 연소불안정성의 측면에서는 충돌각이 작을수록, 방사형 배열보다는 직교형 배열의 경우 불안정 특성이 큰 것으로 판명되었다. 이러한 내열 성능 및 엔진 성능의 변화는 분무 특성의 변화 및 이에 의한 화염 구조의 변화에 기인하는 것으로 보이며, 보다 심도 있는 분석을 위해 추가적인 연구가 필요하다.
고준위폐기물처분장에서 완충재는 공학적방벽의 주요 구성요소 중 하나이다. 본 연구에서는 국 내외의 완충재 요구사항과 성능기준을 분석하고, 우리나라 고준위폐기물처분장에 적합한 완충재 개념 도출을 위한 접근방안을 제시하였다. 완충재의 주요 성능기준 인자항목으로, 수리전도도, 핵종 저지능, 팽윤압, 열전도도, 역학적 특성치(mechanical properties), 유기물함량(organic carbon content), 일라이트화 속도(illitization rate) 등을 고려하였다. 우리나라 고준위폐기물처분장 완충재 물질로서 국산 벤토나이트(Ca-벤토나이트)와 대안재로 MX-80 벤토나이트(Na-벤토나이트)를 제안하였다. 완충재의 기술사양은 Ca-벤토나이트 경우엔 우리나라의 성능기준을, Na-벤토나이트의 경우는 스웨덴의 성능기준을 보수적으로 만족하는 값으로 설정하였다. 완충재의 두께는 전단거동, 핵종 유출, 열전도의 측면에서 평가하여 결정하였으며, 평가결과 완충재의 두께는 0.25 ~ 0.5 m 사이가 적절하였다. 그러나 최종적인 완충재의 두께는 향후 보다 심도 있는 열-수리-역학적 평가와 경제적, 공학적 측면을 고려하여 결정하여야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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