Austenitic stainless steels (ASS) are extensively employed in various sectors such as nuclear, power, petrochemical, oil and gas because of their excellent structural strength and resistance to corrosion. SS304 and SS316 are the predominant choices for piping, pressure vessels, heat exchangers, nuclear reactor core components and support structures, but they are susceptible to stress corrosion cracking (SCC) in chloride-rich environments. Over the course of several decades, extensive research efforts have been directed towards evaluating SCC using diverse methodologies and models, albeit some uncertainties persist regarding the precise progression of cracks. This review paper focuses on the application of Acoustic Emission Technique (AET) for assessing SCC damage mechanism by monitoring the dynamic acoustic emissions or inelastic stress waves generated during the initiation and propagation of cracks. AET serves as a valuable non-destructive technique (NDT) for in-service evaluation of the structural integrity within operational conditions and early detection of critical flaws. By leveraging the time domain and time-frequency domain techniques, various Acoustic Emission (AE) parameters can be characterized and correlated with the multi-stage crack damage phenomena. Further theories of the SCC mechanisms are elucidated, with a focus on both the dissolution-based and cleavage-based damage models. Through the comprehensive insights provided here, this review stands to contribute to an enhanced understanding of SCC damage in stainless steels and the potential AET application in nuclear industry.
In the context of the Ministry of Environment's 2022 Climate Change Adaptation Plan for Public Institutions, public sewage treatment plants are one of the important targets for climate change response aimed at sustainable water management. In this study, it is applied a modified methodology to four water regeneration centers (public sewage treatment facilities) in charge of sewage treatment in Seoul to analyze the impacts and risks of climate change and discuss priorities for adaptation measures. The results of the study showed that heavy rains, heat waves, and droughts will be the key impacts of climate change, and highlighted the need for measures to mitigate these risks, especially for facility managers.
Kim, Hansol;Lee, Hak Yong;Park, Chan;Lee, Jaeyeol;Lim, Dong Yeal;Yoo, Jeonghoon;Hyun, Myung Wook
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.38
no.10
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pp.1101-1107
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2014
A heavy ion accelerator is a device that accelerates heavy ions in the radio frequency (RF) range. The electric field that flows into the RF cavity continuously accelerates heavy ions in accordance with the phase of the input electromagnetic wave. For the purpose, it is necessary to design a coupler shape that can stably transfer the RF wave into the cavity. The RF coupler in a heavy ion accelerator has a large temperature difference between the input port and output port, which radiates the RF waves. It is necessary to consider the heat deflection on the RF coupler that occurs as a result of the rapid temperature gradient from an ultra-low temperature about 0 K to a room temperature about 300 K. The purpose of this study was to improve the system performance through an analysis of the intensity of the output electric field and temperature distribution considering various shapes of the RF coupler, along with an analysis of the durability considering the heat deflection and heat loss.
Kim, Jongbeom;Lee, KyoungJun;Jhang, Kyung-Young;Kim, ChungSeok
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.34
no.3
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pp.220-225
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2014
Generally, the nonlinearity of ultrasonic waves is measured using a nonlinear parameter ${\beta}$, which is defined as the ratio of the second harmonic's magnitude to the power of the fundamental frequency component after the ultrasonic wave propagates through a material. Nonlinear parameter ${\beta}$ is recognized as an effective parameter for evaluating material degradation. In this paper, we evaluated the nonlinear parameter of Al6061-T6 which had been subjected to an artificial aging heat treatment. The measurement was using the transmitted signal obtained from contact-type transducers. After the ultrasonic test, a micro Vickers hardness test was conducted. From the result of the ultrasonic nonlinear parameter, the microstructural changes resulting from the heat treatment were estimated and the hardness test proved that these estimates were reasonable. Experimental results showed a correlation between the ultrasonic nonlinear parameter and microstructural changes produced by precipitation behavior in the material. These results suggest that the evaluation of mechanical properties using ultrasonic nonlinear parameter ${\beta}$ can be used to monitor variations in the mechanical hardness of aluminum alloys in response to an artificial aging heat-treatment.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.21
no.8
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pp.401-406
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2020
NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas engines causes severe air pollution. NOx is produced under high-temperature combustion conditions. EGR (exhaust gas recirculation) is normally used to reduce the combustion temperature and NOx production. As the EGR ratio increases, the NOx level becomes low. On the other hand, an excessively high EGR ratio makes the combustion unstable resulting in other air pollution problems, such as unburned hydrocarbon and higher CO levels. In this study, the improvement of fuel droplets moving by the radiation of sonic waves was studied for the stable combustion using analytic and experimental methods. For the analytical study, the effects of the radiation of a sonic wave on the fuel droplet velocity were studied using Fluent software. The results showed that the small droplet velocity increased more under high-frequency sonic wave conditions, and the large droplet velocity increased more under low-frequency sonic wave conditions. For the experimental study, the combustion chamber was made to measure the combustion pressure under the sonic wave effect. The measured pressure was used to calculate the heat release rate in the combustion chamber. With the heat release rate data, the heat release rate increased during the initial combustion process under low-frequency sonic wave conditions.
In this study, the authors measured voltage and current waveforms in real time during a serial arc discharge. The analysis results of the arc discharge radiation patterns exhibited intermittent discharge, arc growth, creation of a heat generating area, occurrence of plume, and formation of a red heat area, which proceeded in that order. When the serial arc discharge was introduced, the current and voltage waveforms exhibited periodicity as sine waves. It was also observed that a restriking transient voltage occurred when the waveform changed from positive (+) to negative (-) and vice versa. When the discharge proceeded, the amount of heat generated for 1 s and 600 s was approximately 0.317 mJ, and 190 mJ, respectively. The duration of the short circuit was approximately 1.66 ms, and in the case of the voltage waveform, it was evident that the electric potential increased to 49.9 V in the same cycle. Furthermore, when the discharge proceeded, the effective value (RMS value) of the current was approximately 1.72 A with a maximum current of approximately 2.53 A, whereas the effective value of the voltage was approximately 42.8 V with a maximum of approximately 208 V.
This study is to assess the applicability of the Extreme Forecast Index (EFI) algorithm of the ECMWF seasonal forecast system to the Global Seasonal Forecasting System version 5 (GloSea5), operational seasonal forecast system of the Korea Meteorological Administration (KMA). The EFI is based on the difference between Cumulative Distribution Function (CDF) curves of the model's climate data and the current ensemble forecast distribution, which is essential to diagnose the predictability in the extreme cases. To investigate its applicability, the experiment was conducted during the heat-wave cases (the year of 1994 and 2003) and compared GloSea5 hindcast data based EFI with anomaly data of ERA-Interim. The data also used to determine quantitative estimates of Probability Of Detection (POD), False Alarm Ratio (FAR), and spatial pattern correlation. The results showed that the area of ERA-Interim indicating above 4-degree temperature corresponded to the area of EFI 0.8 and above. POD showed high ratio (0.7 and 0.9, respectively), when ERA-Interim anomaly data were the highest (on Jul. 11, 1994 (> $5^{\circ}C$) and Aug. 8, 2003 (> $7^{\circ}C$), respectively). The spatial pattern showed a high correlation in the range of 0.5~0.9. However, the correlation decreased as the lead time increased. Furthermore, the case of Korea heat wave in 2018 was conducted using GloSea5 forecast data to validate EFI showed successful prediction for two to three weeks lead time. As a result, the EFI forecasts can be used to predict the probability that an extreme weather event of interest might occur. Overall, we expected these results to be available for extreme weather forecasting.
During hyperthermia therapy, cancer cells are heated to a temperature in the range of $40{\sim}45^{\circ}C$ for a defined time period to damage these cells while keeping healthy tissues at safe temperatures. Prior to hyperthermia therapy, the amount of heat energy transferred to the cancer cells must be predicted. Among various non-invasive methods, the thermal prediction method using the specific absorption rate (SAR) is the most widely used method. The existing methods predict the thermal distribution by using a single constant for the mass density in one organ through assignment. However, because the SAR and the bio heat equation (BHE) vary with the mass density, the mass density of each organ must be accurately considered. In this study, the mass density distribution was calculated using the relationship between the Hounsfield unit and the mass density of tissues in preceding research. The SAR distribution was found using a quasi-static approximation to Maxwell's equation and was used to calculate the potential distribution and the energy distributions for capacitive RF heating. The thermal distribution during exposure to RF waves was determined by solving the BHE with consideration given to the considering contributions of heat conduction and external heating. Compared with reference data for the mass density, our results was within 1%. When the reconstructed temperature distribution was compared to the measured temperature distribution, the difference was within 3%. In this study, the density distribution and the thermal distribution were reconstructed for the agar phantom. Based on these data, we developed an algorithm that could be applied to patients.
Su-Ran Lim;Jung-Hwan Park;Ji-Yeun Park;Song-Yi Kim
Korean Journal of Acupuncture
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v.40
no.4
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pp.156-168
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2023
Objectives : This study aimed to determine the status of thermal stimulation devices approved in Korea for medical applications over the past 10 years, and based on this, to obtain insight for future thermal treatment in Korean medical institutions. Methods : We searched the item classification list entitled "Regulations on Medical Device Items and Rating by Item" from the Ministry of Food and Drug Safety Notice No. 2021-24, 2021 (Enforced March 19, 2021; www.mfds.go.kr) for individually licensed heaters using the terms "heat" and "heating". Results : We identified 17 items of thermal stimulation product group, of which 1,308 devices were licensed by February 4, 2022, and 53.2% of them (n=696) were devices with valid permits for distribution in Korea. Among the licensed devices, heating pad systems under/overlay (electric, home use) were approved the most, but combinational stimulator (for medical use, home use; Grade 2) accounted for the highest percentage among the current valid permission. Moxibustion apparatuses were licensed separately for electrical use and non-electrical use, and occupied a low percentage of the total devices. We analyzed 307 devices that were accompanied by technical documents and found that the heat sources were wires in 145 (47.2%), infrared rays in 44 (14.3%) and ultrasonic waves in 42 (13.7%) devices. Most (83.1%) devices were used for pain relief, while other applications included beauty, cancer treatment, maintenance of infant body temperature, and healing fractures. Conclusions : Thermal stimulation devices accounted for about 0.9% of all medical devices, and among them, combinational stimulators and heating pad systems under/overlay had the most valid permits. Thermal stimulation devices using heating wires and infrared rays were the most prevalent, and most were used to relieve pain. In order to develop a range of thermal stimulation devices that can be utilized in Korean medical institutions, it is imperative that they have potential applications beyond pain management, addressing various medical purposes. To achieve this, foundational research is necessary to effectively apply diverse heat sources based on medical objectives.
Jongho Woo;Daeseong Jung;Suyoung Sim;Nayeon Kim;Sungwoo Park;Eun-Ha Sohn;Mee-Ja Kim;Kyung-Soo Han
Korean Journal of Remote Sensing
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v.39
no.6_1
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pp.1477-1482
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2023
This study examines marine heat wave (MHW) in the Northeast Asia region from 2012 to 2021, utilizing geostationary satellite Communication, Ocean, and Meteorological Satellite (COMS)/Meteorological Imager sensor (MI) and GEO-KOMPSAT-2A (GK-2A)/Advanced Meteorological Imager sensor (AMI) Sea Surface Temperature (SST) data. Our analysis has identified an increasing trend in the frequency and intensity of MHW events, especially post-2018, with the year 2020 marked by significantly prolonged and intense events. The statistical validation using Optimal Interpolation (OI) SST data and satellite SST data through T-test assessment confirmed a significant rise in sea surface temperatures, suggesting that these changes are a direct consequence of climate change, rather than random variations. The findings revealed in this study serve the necessity for ongoing monitoring and more granular analysis to inform long-term responses to climate change. As the region is characterized by complex topography and diverse climatic conditions, the insights provided by this research are critical for understanding the localized impacts of global climate dynamics.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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