• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.1-8
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• 2019

The integrity of the Reactor Pressure Vessel (RPV) is affected by the neutrons bombarding the vessel wall leading to embrittlement. This irradiation-induced embrittlement leads to reduction in the fracture toughness of RPV materials. This paper presents a comparative study of typical Optimized Power Reactor (OPR)1000 reactor pressure-temperature (P-T) limit curves using the pre-2006 American Society of Mechanical Engineers (ASME) editions used in the power plant and the current ASME edition of 2010. The current ASME Code utilizes critical reference stress intensity factor based on the lower bound of static, while the Pre-2006 ASME editions are based the critical reference stress intensity factor based on the lower bound of static, dynamic and crack arrest. Model-Based Systems Engineering approach was used to evaluate ASME Code Section XI Appendix G for generating the P-T limit curves. The results obtained from this analysis indicate decrease in conservatism in P-T limit curves constructed using the current 2017 ASME code, which can potentially increase operational flexibility and plant safety. Hence it is recommended to use ASME code edition after 2006 be used in all operating nuclear power plants (NPPs) to establish P-T limit curve.

• 한국자기학회지
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• 제8권5호
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• pp.249-254
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• 1998

자기측정법에 의한 조사손상 평가 가능성을 조사하기 위하여 SA508 CI.3강 모재금속의 중성자 조사 및 열처리 온도에 따른 자기특성(자기이력곡선, Barkhausen Noise(BN) 진폭, BN 에너지)과 경도 변화를 측정 비교하였다. 중성자 조사에 따라 자화율, BN 진폭, BN 에너지는 감소하였고 보자력과 경도는 증가하였으며, 포화자화 값은 변화하지 않았다. 열처리된 조사시편의 경우, 열처리 온도 증가에 따라 BN 에너지는 증가하였으며, 경도는 감소하였다. 결함과 전위혹은 자벽 이동과의 상호작용에 의한 경도 및 자기특성의 일관성 있는 변화는 원자로 압력용기 재료의 조사손상 평가와 관련 자기적 측정법 응용 가능성을 보여주었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제30권4호
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• pp.364-376
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• 1998

The statistical analysis method was applied to the evaluation of fracture toughness in the ductile-brittle transition temperature region. Because cleavage fracture in steel is of a statistical nature, fracture toughness data or values show a similar statistical trend. Using the three-parameter Weibull distribution, a fracture toughness vs. temperature curve (K-curve) was directly generated from a set of fracture toughness data at a selected temperature. Charpy V-notch impact energy was also used to obtain the K-curve by a $K_{IC}$ -CVN (Charpy V-notch energy) correlation. Furthermore, this method was applied to evaluate the neutron irradiation embrittlement of reactor pressure vessel (RPV) steel. Most of the fracture toughness data were within the 95% confidence limits. The prediction of a transition temperature shift by statistical analysis was compared with that from the experimental data.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.168-171
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• 2003

조사재시험시설(IMEF : Irradiated Materials Examination Facility)은 원자력연구소 부지 내에 위치하고 있는 핫셀 시험시설로써, 하나로 연구용 원자로 및 상용 원자력발전소에서 중성자에 조사한 사용후핵연료 및 구조재료 등의 조사특성에 대한 시험 및 평가를 수행하고 있다. 따라서 핫셀 내부에서 시험을 완료한 고준위 고체폐기물들은 시설의 고유기능을 지속적으로 수행하기 위해서 정기적으로 핫셀 외부로 반출 및 원자력연구소 부지내의 저장시설에 옮겨 처리해야 한다. 시설준공(1993년 말) 후 현재까지 고준위폐기시설인 모노리스(monolith)로 반출 및 처리한 물량은 50리터용 폐기물처리용 통(bin)으로 약 30개이며, 해마다 그 양이 늘어나고 있는 추세이다. 본 논문에서는 조사재시험시설의 핫셀에서 고준위폐기시설인 모노리스(monolith)까지의 일련의 반출 및 처리에 대한 절차 및 작업내용을 간략하게 기술하고자 한다.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1240-1244
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• 1999

고속중성자가 조사된 재료내에 생성된 결함이 자기적 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해서, 대기압, $70^{\circ}C$에서 고속 중성자(조사량 : $10^0-10^{18}n/cm^2$, E>1 MeV)가 조사된 원자로 용기강재의 자기적 성질(최대 자기유도, 보자력, 잔류자기, Barkhausen noise amplitude (BNA), Barkhausen noise energy (BNE)) 및 경도를 측정하였다. $10^{17}n/cm^2$ 이하의 고속 중성자 조사에서 자기적 특성 및 경도의 변화는 없는 것으로 나타났으나, $10^{17}n/cm^2$ 이상 조사에서는 최대 자기유도, 보자력, 잔류자기, BNA, BNE는 감소하고, 경도는 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 경도 증가에 따라 자기적 특성은 감소하는 것을 알 수 있었으며, 측정된 요소들이 전부 $10^{17}n/cm^2$ 이상에서 변화를 보이고 있어 실험결과는 일관성이 있어, 이 방법을 이용하여 중성자 조사취화를 비파괴적으로 평가할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.142-147
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• 2005

고속 중성자 조사한 원자로 압력 용기의 취하현상을 상온에서 X-선 회절 실험과 액체 질손 온도에서 M$\ "{o}$ssbauer 분광법으로 조사하였다. 시료의 중성자 조사량은 $10^{12},\;10^{13},\;10^{14},\;10^{15},\;10^{16},\;10^{17},\;10^{18}\;n/{\cal}cm^2$이다. X-선 회절 패턴에서 중성자 조사하지 않은 시료는 bcc 형태를 나타내었으나, 중성자 조사량이 $10^{17}\;n/{\cal}cm^2$ 이상인 시료에서는 bcc 구조가 사라지는 심각한 손상을 보였다. 모든 시료의 $M\ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼은 두개 혹은 그 이상의 sextet의 중첩을 보였다. 모든 $M\ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼은 본문에서는 3조의 sextet로 fitting 하였다. 이성질체 이동치와 사중극자 분열치는 거의 영에 가까운 값을 나타내었다. 액체 질소 온도에서 중성자 조사량이 $10^{17}\~10^{18}\;n/{\cal}cm^2$인 시료에서 S1 sextet의 초미세 자기장과 흡수 면적이 급격히 상승하는 현상을 관측하였으며, 상온에서 또한 이 현상을 관측하였다. 이는 중성자 조사에 의한 시료 내부의 $^{55}Mn$ 혹은 $^{56}Fe$이 $^{57}Fe$의 천이에 의한 $^{57}Fe$의 $M\ddot{o}ssbauer$ 핵종의 증가에 기인하는 것으로 추측된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.7-7
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• 2011

Quantum beam technology has been expected to develop breakthroughs for nanotechnology during the third basic plan of science and technology (2006~2010). Recently, Green- or Life Innovations has taken over the national interests in the fourth basic science and technology plan (2011~2015). The NIMS (National Institute for Materials Science) has been conducting the corresponding mid-term research plans, as well as other national projects, such as nano-Green project (Global Research for Environment and Energy based on Nanomaterials science). In this lecture, the research trends in Japan and NIMS are firstly reviewed, and the typical achievements are highlighted over key nanotechnology fields. As one of the key nanotechnologies, the quantum beam research in NIMS focused on synchrotron radiation, neutron beams and ion/atom beams, having complementary attributes. The facilities used are SPring-8, nuclear reactor JRR-3, pulsed neutron source J-PARC and ion-laser-combined beams as well as excited atomic beams. Materials studied are typically fuel cell materials, superconducting/magnetic/multi-ferroic materials, quasicrystals, thermoelectric materials, precipitation-hardened steels, nanoparticle-dispersed materials. Here, we introduce a few topics of neutron scattering and ion beam nanofabrication. For neutron powder diffraction, the NIMS has developed multi-purpose pattern fitting software, post RIETAN2000. An ionic conductor, doped Pr2NiO4, which is a candidate for fuel-cell material, was analyzed by neutron powder diffraction with the software developed. The nuclear-density distribution derived revealed the two-dimensional network of the diffusion paths of oxygen ions at high temperatures. Using the high sensitivity of neutron beams for light elements, hydrogen states in a precipitation-strengthened steel were successfully evaluated. The small-angle neutron scattering (SANS) demonstrated the sensitive detection of hydrogen atoms trapped at the interfaces of nano-sized NbC. This result provides evidence for hydrogen embrittlement due to trapped hydrogen at precipitates. The ion beam technology can give novel functionality on a nano-scale and is targeting applications in plasmonics, ultra-fast optical communications, high-density recording and bio-patterning. The technologies developed are an ion-and-laser combined irradiation method for spatial control of nanoparticles, and a nano-masked ion irradiation method for patterning. Furthermore, we succeeded in implanting a wide-area nanopattern using nano-masks of anodic porous alumina. The patterning of ion implantation will be further applied for controlling protein adhesivity of biopolymers. It has thus been demonstrated that the quantum beam-based nanotechnology will lead the innovations both for nano-characterization and nano-fabrication.