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A Thermal Conductivity Model for LWR MOX Fuel and Its Verification Using In-pile Data

  • Byung-Ho Lee;Yang-Hyun Koo;Jin-Silk Cheon;Je-Yong Oh;Hyung-Koo Joo;Dong-Seong Sohn
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제34권5호
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    • pp.482-493
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    • 2002
  • The MOX fuel for LWR is fabricated either by direct mechanical blending of UO$_2$ and PuO$_2$ or by two stage mixing. Hence Pu-rich particles, whose Pu concentrations are higher than pellet average one and whose size distribution depends on a specific fabrication method, are inevitably dispersed in MOX pellet. Due to the inhomogeneous microstructure of MOX fuel, the thermal conductivity of LWR MOX fuel scatters from 80 to 100 % of UO$_2$ fuel. This paper describes a mechanistic thermal conductivity model for MOX fuel by considering this inhomogeneous microstructure and presents an explanation for the wide scattering of measured MOX fuel's thermal conductivity. The developed model has been incorporated into a KAERI's fuel performance code, COSMOS, and then evaluated using the measured in-pile data for MOX fuel. The database used for verification consists of homogeneous MOX fuel at beginning-of-life and inhomogeneous MOX fuel at high turnup. The COSMOS code predicts the thermal behavior of MOX fuel well except for the irradiation test accompanying substantial fission gas release. The over-prediction with substantial fission gas release seems to suggest the need for the introduction of a recovery factor to a term that considers the burnup effect on thermal conductivity.

Updated Comparison Study of Extensive Air Shower Simulations with COSMOS and CORSIKA

  • 김지희;노순영;류동수
    • 천문학회보
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    • 제36권2호
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    • pp.128.2-128.2
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    • 2011
  • Experiments to study high-energy cosmic rays (CRs) employ Monte Carlo codes for extensive air shower (EAS) simulations to figure out the properties of CRs. COSMOS and CORSIKA among EAS simulation codes are currently being used to analyze the data of the Telescope Array experiment. We have generated a library of about 10,000 simulated EASs with the primary energy ranging from $10^{18.5}eV$ to $10^{20}eV$ and the zenith angle of primary particles ranging from 0 to 45 degree for proton and iron primaries. We have compared the results predicted by CORSIKA and COSMOS under the same condition. In this talk, we show the differences in the energy spectra at the ground, the longitudinal shower profile as a function of atmospheric depth, the Calorimetric energy, and the Xmax distribution. We also discuss the lateral distribution function obtained from GEANT4 simulations which is being used to measure the detector response.

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IRRADIATION TEST OF MOX FUEL IN THE HALDEN REACTOR AND THE ANALYSIS OF MEASURED DATA WITH THE FUEL PERFORMANCE CODE COSMOS

  • WIESENACK WOLFGANG;LEE BYUNG-HO;SOHN DONG-SEONG
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제37권4호
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    • pp.317-326
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    • 2005
  • The burning-out of excess plutonium from the reprocessing of spent nuclear fuel and from the dismantlement of nuclear weapons is recently emphasized due to the difficulties in securing the final repository for the spent fuel and the necessity to consume the ex-weapons plutonium. An irradiation test in the Halden reactor was launched by the OECD Halden Reactor Project (HRP) to investigate the in-pile behavior of plutonium-embedded fuel as a form of mixed oxide (MOX) and of inert matrix fuel (IMF). The first cycle of irradiation was successfully accomplished with good integrity of test fuel rods and without any undesirable fault of instrumentations. The test results revealed that the MOX fuel is more stable under irradiation environments than IMF. In addition, MOX fuel shows lower thermal resistance due to its better thermal conductivity than IMF. The on-line measured in-pile performance data of attrition milled MOX fuel are used in the analysis of the in-pile performance of the fuel with the fuel performance code, COSMOS. The COSMOS code has been developed for the analysis of MOX fuel as well as $UO_2$ fuel up to high burnup and showed good capability to analyze the in-reactor behavior of MOX fuel even with different instrumentation.

Entyloma cosmi에 의한 코스모스 흰깜부기병 발생 (Occurrence of White Smut Caused by Entyloma cosmi on Cosmos bipinnatus in Korea)

  • 박지현;조성은;박미정;홍선희;신현동
    • 식물병연구
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    • 제18권3호
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    • pp.250-254
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    • 2012
  • 2011년 7월 남양주에서 코스모스에 흰깜부기병이 크게 발생함을 발견하였다. 중부지방의 코스모스 집단식재지 9곳을 답사한 결과, 모두 50% 이상의 발병률을 보였다. 초기 병징은 잎에 담녹색이거나 퇴색부위가 생기고, 이어서 병반에는 흰 곰팡이가 서릿발처럼 밀생하였다. 각 병반이 융합되고 괴사되면서 식물체의 관상적 가치는 크게 훼손되었다. 분생포자다발은 잎 뒷면에 생기나 발병 후기에는 앞면에서도 관찰되었다. 분생포자경은 10-40개 정도가 다소 빽빽한 다발을 형성하며, 무색이며, 대부분 기름방울을 가지며, 길이 $20-45{\mu}m$에 폭 $2-4{\mu}m$이며, 꼭대기는 대체로 둥근 편이며, 분생포자흔은 뚜렷하지 않았다. 분생포자는 단생하며, 소시지 모양이며, 무색이며, 단세포이며, 대부분 기름방울을 가지며, 위쪽은 둥글며, 아래쪽은 둥글거나 절단형이며, 길이 $17-24{\mu}m$에 폭 $3.5-5{\mu}m$이며, 배꼽은 뚜렷하지 않았다. 포자퇴는 둥글거나 길쭉하며, 초기에는 희끗하게 보이나 후기에는 갈색의 점처럼 보였다. 겨울포자는 잎 조직 속에 박혀있으며, 근원형이거나 타원형이며, 무색에 가깝거나 옅은 황갈색이며, 길이 $12.5-20{\mu}m$에 폭 $10-15{\mu}m$였다. 이러한 균학적 특징은 코스모스 흰깜부기병균 E. cosmi V$\acute{a}$nky, Horita & Jage와 일치하였다. 이는 한국에서 E. cosmi에 의한 코스모스 흰깜부기병의 최초 보고이다.

플라톤의 'nous'개념 - 「티마이오스」 편을 중심으로 - (Plato's Concept of in Timaeus)

  • 김윤동
    • 철학연구
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    • 제137권
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    • pp.109-130
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    • 2016
  • 소크라테스는 아낙사고라스의 nous 개념에서 드러난 기계론적 세계관의 한계를 극복하여 목적론적 세계관을 수립하였다. 이를 철학적 유산으로 물려받은 플라톤은 목적론의 범위를 우주론에까지 확장하였다. 그의 만년의 우주론적 저작 "티마이오스"는 목적론적 세계관의 완결판이라고 할 수 있다. 이 우주는 창조자의 창조작업에 의한 결과물로서, 이전의 무질서하고 혼돈 가운데 있는 물질적 질료에 기하학적 비례가 부여됨으로써 질서 있고 조화로운 상태가 되었다. 우주의 창조자 혹은 제작자인 데미우르고스가 이렇게 아름다운 우주를 만들게 된 동기는 자신의 선함(to agathon)을 모든 것이 닮도록 하려는 것이었다. 따라서 그는 영원하고 완전한 선의 이데아를 본으로 삼아 비한정적인 물질적 재료들에게 적도(to metrion)를 한정시킴으로써 선하고 아름다운 우주를 탄생시킨 것이다. 이런 점에서 우주의 제작자 데미우르고스는 측정술($metr{\bar{e}}tik{\bar{e}}$)을 행사하는 탁월한 장인(匠人)이라고 할 수 있다. 그의 구체적인 작업에서 우주 몸체가 물 불 공기 흙이라는 4원소를 통해서 만들어지고, 다음으로 우주혼이 만들어지는데, 여기에 적용되는 수학적 비례가 대단히 난해하다. 여하간 우주몸체 안에 우주혼이 들어감으로써, 운동하고 살아있는 생명체로서의 우주가 탄생하게 되고, 플라톤은 이것을 살아있는 신(神)이라고 명명하였다. 그런데 플라톤은 nous가 혼과 떨어져 있을 수 없다고 말함으로써, nous와 혼의 관계 그리고 데미우르고스의 정체성을 둘러싸고 많은 논쟁을 불러일으키게 되었다. 결론적으로 말해서 플라톤은 "티마이오스"를 통해서, 이 우주가 신(神)의 목적론적 계획 아래 만들어졌으며, 신의 선함(좋음)과 아름다움을 가장 많이 닮은 유일한 천구(天球)임을 보여주고 있다. 따라서 우주 안에 깃든 질서와 조화를 인간이 마땅히 본받을 때, 개인과 국가의 선이 자연스럽게 이루어질 것임을 말하고 있다. 개인과 국가는 우주가 그러하듯이 선한 nous의 통치와 지배 아래 있을 때, 궁극적으로 신의 목적과 계획을 성취할 수 있을 것이다.