• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제41권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2009

The safe and reliable performance of fusion and fission plants depends on the choice of suitable materials and an assessment of long-term materials degradation. These materials are degraded by their exposure to extreme conditions; it is necessary, therefore, to address the issue of long-term damage evolution of materials under service exposure in advanced plants. The empirical approach to the study of structural materials and fuels is reaching its limit when used to define and extrapolate new materials, new environments, or new operating conditions due to a lack of knowledge of the basic principles and mechanisms present. Materials designed for future Gen IV systems require significant innovation for the new environments that the materials will be exposed to. Thus, it is a challenge to understand the materials more precisely and to go far beyond the current empirical design methodology. Breakthrough technology is being achieved with the incorporation in design codes of a fundamental understanding of the properties of materials. This paper discusses the multi-scale, multi-code computations and multi-dimensional modelling undertaken to understand the mechanical properties of these materials. Such an approach is envisaged to probe beyond currently possible approaches to become a predictive tool in estimating the mechanical properties and lifetimes of materials.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권8호
• /
• pp.2728-2745
• /
• 2021

The purpose of this study is to reduce seismic responses of an actual nuclear piping system using a tuned mass damper (TMD) device. A numerical piping model was developed and validated based on shaking table test results with actual nuclear piping. A TMD for nuclear piping was newly devised in this work. A TMD shape design suitable for nuclear piping systems was conducted, and its operating performance was verified after manufacturing. The response reduction performance of the developed TMD under earthquake loading on actual piping was investigated. Results confirmed that, on average, seismic response reduction rates of 34% in the maximum acceleration response, 41% in the root mean square acceleration response, and 57% in the spectral acceleration response were shown through the TMD application. This developed TMD operated successfully within the seismic response reduction rate of existing TMD optimum design values. Therefore, the developed TMD and dynamic interpretation help improve the nuclear piping's seismic performance.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제22권2호
• /
• pp.194-200
• /
• 2009

The aim of this study was to investigate the effects of donor cell passage, size and type on the development of nuclear transfer embryos. Porcine cumulus cells, fetal fibroblasts and oviductal epithelial cells from 1-2, 3-6 and 7-10 passages were used for the nuclear transfer. In the oocytes with the cumulus donor cells, fusion and cleavage rates of oocytes and cell numbers per blastocyst among the three different passage groups did not show any differences, but the rates of blastocyst formation from 1-2 and 3-6 passage groups were higher than those from 7-10 passage group. The rates of fusion, cleavage and blastocyst formation, and the cell numbers per blastocyst were higher in the embryos with the sizes of <20 and 20 ${\mu}m$ cumulus donor cells compared to the >20 ${\mu}m$ cumulus donor cell. In the oocytes with the fetal fibroblast donor cells, the rate of blastocyst formation from the 3-6 passage group was higher than from 1-2 and 7-10 passage groups. The embryos with the size of 20 $\mu{m}$ fetal fibroblast donor cell showed higher rate of blastocyst formation compared to those with <20 and >20 ${\mu}m$ donor cells. In the oocytes with the oviductal epithelial cells, the rates of blastocyst formation from 1-2 and 3-6 passage groups were higher compared to those from 7-10 passage group. The embryos with the sizes of <20 and 20 ${\mu}m$ oviductal epithelial donor cells had a higher rate of blastocyst formation compared to those with >20 ${\mu}m$ donor cell. Fusion and cleavage rates of oocytes, and cell numbers per blastocyst among the three different donor cell types from the 3-6 passage did not show any differences. However, the rate of blastocyst formation of somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos with the fetal fibroblast donor cell was higher than that of blastocyst formation of SCNT embryos with the cumulus and oviductal epithelial donor cells.

• 분석과학
• /
• 제13권6호
• /
• pp.766-774
• /
• 2000

유도결합 플라스마 원자방출분광법(ICP-AES)을 이용하여 몽골산 크롬철광의 성분을 분석하였다. 크롬철광을 용해시키기 위하여 과염소산-인산의 흔합산과 융제로서 $Na_2O_2$의 적용성을 검토한 결과 최적의 용해방법은 용융법이었다. 크롬광의 주성분과 미량성분을 ICP-AES로 정량할 때 과량의 Na가 측정파장에 미치는 영향을 조사하였다. Al, Cr, Fe 및 Mg과 같은 주성분원소의 경우 Na가 250 mg/L까지 영향을 받지 않았으나, Co, Ni, Ti, V 및 Zn과 같은 미량성분들은 Na가 1,250 mg/L인 경우 측정원소와 파장에 따라 방출선의 세기는 1-5% 정도 감소하였다. 본 방법의 정확도를 확인하기 위하여 중성자방사화분석으로 얻은 결과와 상대편차를 비교하였다. $Al_2O_3$, $Cr_2O_3$, FeO 및 MgO의 경우에는 FeO를 제외하고 상대편차가 5% 이내이며, Co, Mn, V 및 Zn의 경우에는 ~20-8% 범위였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권4호
• /
• pp.595-603
• /
• 2012

국제핵융합실험로(ITER)가 2019년까지 7개국의 공동개발사업으로 건설될 예정이다. ITER의 핵융합연료주기는 핵융합진공용기, 삼중수소 플랜트, 연료공급부로 구성되어 있다. 이중에서 삼중수소 플랜트는 핵융합연료주기를 위한 중 수소와 삼중수소의 저장, 공급, 분리, 제거, 회수 등의 기능을 제공한다. 삼중수소 플랜트는 외부에서 중수소와 삼중수소를 공급받아 저장 공급하는 SDS, 토카막배출처리의 TEP, 수소동위원소 분리의 ISS, 삼중수소수 및 대기 처리의 WDS ADS, 정성 정량분석의 ANS 등으로 구성된다. 이 논문에서는 삼중수소 플랜트를 구성하는 주요 공정에 대한 기능 및 설계요건을 기술하였다. 한국은 SDS 개발에 참여하고 있으며 월성원전 삼중수소 제거설비(WTRF) 건설 및 운전경험을 통해 WDS 대한 기술을 일부 확보하였다. 향후 ISS 및 TEP에 대한 기술확보를 위한 여러 분야에서의 참여 확대를 기대하고 있다.

• 기술혁신연구
• /
• 제22권4호
• /
• pp.145-164
• /
• 2014

미래의 궁극에너지로 인식되고 있는 핵융합에너지 개발을 위해서는 DEMO라는 최종 실증 단계를 거쳐야만 한다. 특히 중국, EU, 일본 등의 주요 국가는 DEMO 건설에 대한 구체적 계획을 수립하고 이를 실행 중에 있다. 한국도 1995년부터 KSTAR 사업을 시작으로 핵융합 연구개발에 착수한 점을 감안하면, 핵융합에너지 상용화라는 최종 목표달성 뿐만 아니라, 주요 국가와 DEMO 경쟁 상황에서 주도권을 확보하기 위한 본격적 연구개발이 필요하다. 이에 본 논문에서는 DEMO 개발을 위한 핵심기술을 파악하기 위하여 준정량적 방법론을 적용, 해당 분야의 핵심기술을 도출함으로써 우선적으로 연구개발이 필요한 기술을 식별하여 향후 연구개발 추진시 기술별 우선순위를 제안하고자 한다. 이를 위한 핵융합 에너지 개발과 관련하여 핵융합의 과학적 원리, 주요국가의 DEMO 개발 동향 등을 파악한다. 다음으로 핵융합 실증로와 관련된 기술분류 체계를 검토하여 분석할 기술분류 체계를 선정한다. 선정된 기술체계에 준정량적 방법론으로 기술수준(TRL)을 파악하고 이를 보완하기 위하여 분석적 계층화 과정(AHP)을 적용한다. TRL과 AHP의 결과를 종합하여 우선적으로 확보해야 할 핵융합 실증로의 핵심기술은 실증로용 연소 플라즈마 기술, 대면재료기술, 구조재기술, 고주파 가열장치 기술, 중성입자빔 장치기술, 안전기술, 연소플라즈마 진단장치기술, 핵융합로 시뮬레이터기술 등으로 나타났다.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제28권1호
• /
• pp.21-27
• /
• 2004

본 연구는 이종간 핵이식란의 생산성 향상에 기여하기 위한 기초연구로서 핵이식 수정란의 융합과 활성화 과정에 있어서 수핵난자 및 전기적 융합조건이 핵이식 수정란의 융합 및 체외 발달에 미치는 요인들을 조사하기 위하여 실시하였다. 도축되어지는 소 및 돼지의 난소에서 난포란을 채취하여 TCM-199 및 NCSU-23에 혈청 및 호르몬을 첨가하여 39$^{\circ}C$, 5% CO$_2$ 배양기내에서 24 및 48시간 체외성숙을 실시하여 수핵난자를 준비하고, 공여세포의 준비는 산양의 귀세포를 채취하여 0.25% Trypsin-EDTA의 처리로 세포를 분리, 배양하여 사용하였으며, 계대배양과 함께 세포는 TCM-199 ＋ 10% FBS ＋ 10% DMSO로 동결을 실시하였다. 핵이식은 성숙된 난자의 극체 및 전핵을 laser system으로 투명대를 drilling 하여 제거하고 준비된 공여세포를 핵이 제거된 난자에 주입하여 전기적 자극으로 융합을 실시하여 융합된 난자는 전기적 자극으로 활성화를 유도하였다. 활성화가 이루어진 복제 수정란은 수핵란이 소난자의 경우 monolayer가 형성된 10% FBS가 첨가된 TCM199 배양액에서 7∼9일 동안 체외배양하였으며, 수핵란이 돼지의 경우 10% FBS가 첨가된 NCSU-3 배양액으로 6∼8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 유도하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극의 세기를 1.95 kv/cm와 2.10 kv/cm로 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 47.7및 44.6%였으며, 분할율도 41.9 및 54.5%로써 차이가 없었다. 수핵란이 돼지 난자인 경우는 융합율은 51.3 및 46.1%로써 차이가 없었으며, 분할율도 75.0및 84.9%로써 차이가 없었다. 전기자극 시간을 30 또는 60${\mu}$sec, 횟수는 1 또는 2회 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 30 ${\mu}$sec 1회(50.8%) 와 2회(31.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(19.3%)가 가장 낮았다(P＜0.05). 융합란의 분할율은 30${\mu}$sec 1회(53.3%)와 2회(50.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(18.2%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 돼지 난자의 경우 융합율은 30${\mu}$sec 1회(48.1%), 2회(45.2%)및 60${\mu}$sec 1회(48.6%)간에 차이가 없었으며, 분할율은 30${\mu}$sec 1회(78.4%)와 60${\mu}$sec 1회 (79.4%)간에 차이가 없었으나, 30${\mu}$sec 2회(53.6%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 이종간 핵이식란의 체외발달에 있어서 수핵란이 소 난자의 경우 상실배와 배반포기로의 발달율이 22.6%로써 단위발생란 30.6%와 차이가 없었으며, 돼지 난자의 경우는 이종간 핵이식란이 5.1%로써 단위발생란 37.4%보다 유의적(P＜0.05)으로 낮게 나타났다. 이상의 실험결과로 보아 산양의 체세포를 이용한 이종간 핵이식 복제수정란의 생산을 위하여 수핵란으로 소와 돼지를 사용하여 복제수정란의 발달을 확인할 수 있었으며, 이종간 핵이식에 있어서 수핵란, 공여세포, 융합, 활성화 및 배양조건 등 아직 초보 수준에 있으며, 앞으로 보다 많은 연구를 통하여 이러한 문제들이 해결되면 멸종위기 상태에 있는 동물들의 종 보존에도 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권12호
• /
• pp.4072-4079
• /
• 2021

This article presents a study on the state-of-the-art methods for automated radioactive material detection and identification, using gamma-ray spectra and modern machine learning methods. The recent developments inspired this in deep learning algorithms, and the proposed method provided better performance than the current state-of-the-art models. Machine learning models such as: fully connected, recurrent, convolutional, and gradient boosted decision trees, are applied under a wide variety of testing conditions, and their advantage and disadvantage are discussed. Furthermore, a hybrid model is developed by combining the fully-connected and convolutional neural network, which shows the best performance among the different machine learning models. These improvements are represented by the model's test performance metric (i.e., F1 score) of 93.33% with an improvement of 2%-12% than the state-of-the-art model at various conditions. The experimental results show that fusion of classical neural networks and modern deep learning architecture is a suitable choice for interpreting gamma spectra data where real-time and remote detection is necessary.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제48권3호
• /
• pp.795-798
• /
• 2016

Transmission X-ray tubes based on carbon nanotube have attracted significant attention recently. In most of these tubes, tungsten is used as the target material. In this article, the well-known simulator Geant4 was used to obtain some of the tungsten target parameters. The optimal thickness for maximum production of usable X-rays when the target is exposed to electron beams of different energies was obtained. The linear variation of optimal thickness of the target for different electron energies was also obtained. The data obtained in this study can be used to design X-ray tubes. A beryllium window was considered for the X-ray tube. The X-ray energy spectra at the moment of production and after passing through the target and window for different electron energies in the 30-110 keV range were also obtained. The results obtained show that with a specific thickness, the target material itself can act as filter, which enables generation of X-rays with a limited energy.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.407-409
• /
• 2000

Outer envelope membrane proteins of chloroplasts encoded by the nuclear genome are transported without the N-terminal transit peptide. Here, we investigated the targeting mechanism of AtOEP7, an Arabidopsis homolog of small outer envelope membrane proteins in vivo. AtOEP7 was expressed transiently in protoplasts or stably in transgenic plants as fusion proteins with GFP. In both cases AtOEP7:GFP was targeted to the outer envelope membrane when assayed under a fluorescent microscope or by Western blot analysis. Except the transmembrane domain, deletions of the N- or C-terminal regions of AtOEP7 did not affect targeting although a region closed to the C-terminal side of the transmembrane domain affected the targeting efficiency. Targeting experiments with various hybrid transmembrane mutants revealed that the amino acid sequence of the transmembrane domain determines the targeting specificity The targeting mechanism was further studied using a fusion protein, AtOEP7：NLS：GFP, that had a nuclear localization signal. AtOEP7：NLS：GFP was efficiently targeted to the chloroplast envelope despite the presence of the nuclear localization signal. Taken together, these results suggest that the transmembrane domain of AtOEP7 functions as the sole determinant of targeting specificity and that AtOEP7 may be associated with a cytosolic component during translocation to the chloroplast envelope membrane.