• 제목/요약/키워드: nuclear power engineering

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무회분 석탄(AFC)을 바인더로 이용한 코크스의 물리적 및 화학적 특성 (Physical and Chemical characteristics of Cokes Using Ash-Free Coal as binder)

  • 김경민;김진호;리잔디케빈요하네스;김규보;최호경;전충환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권3호
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    • pp.395-400
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    • 2017
  • 본 연구에서는 무회분 석탄을 바인더로 첨가한 코크스의 물리적 및 화학적 성질들을 실험적으로 분석하고 강도 향상 메커니즘에 대해 고찰하였다. 또한 제철소에서의 $CO_2$ 저감을 위해 반탄화 과정을 거친 바이오매스 연료를 이용하였다. 무회분 석탄과 함께 팽윤현상(Swelling)이 일어나지 않는 발전용 석탄을 함께 탄화시켜서 전자현미경(SEM)을 이용하여 인터페이스를 관찰하였다. 또한 코크스의 강도 분석을 위하여 I.T.T (Indirect Tensile Test)와 함께, 화학적 구조 고찰을 위하여 $^1H$ NMR 및 $^{13}C$ NMR 분석을 사용하였다. 무회분 석탄의 $^1H$ NMR 및 $^{13}C$ NMR 분석으로 도출된 분자 구조와 코크스 강도의 관계를 도출하였으며, 그 결과 코크스의 강도는 무회분 석탄을 바인더로 첨가함으로써 증가될 수 있음을 확인하였다.

핀치포인트온도차에 따른 해양온도차발전용 유기랭킨사이클의 성능분석 (Performance analysis of an organic Rankine cycle for ocean thermal energy conversion system according to pinch point temperature difference)

  • 김준성;김도엽;강호근;김유택
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.476-483
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    • 2016
  • 해양온도차발전용 유기랭킨사이클은 해양의 표층수와 심층수사이의 온도차를 이용하여 발전하는 사이클이다. 작동유체는 유기랭킨사이클의 열역학적 성능에 있어 중요한 요소이다. 유기랭킨사이클의 열역학적 분석방법으로 핀치포인트분석이 있다. 본 연구는 열교환기내 핀치포인트온도차의 변화와 열원 및 열침의 출구온도의 변화에 따른 열역학적 성능분석을 수행하였다. 핀치포인트분석법에 따라 설계한 해양온도차발전용 단순랭킨사이클에 7종의 단일 작동유체를 적용하여 열역학적 성능을 분석하였다. 성능분석결과 열교환기에서 핀치포인트온도차와 열원 및 열침의 온도변화가 작을수록 사이클 총 비가역성 및 총 엑서지 파괴인자가 감소하였으며, 제2법칙 효율은 상승하였다. 또한 비가역성은 열역학적 변화가 발생한 곳에서 크게 변화하였다. RE245fa2는 선정한 작동유체 중에서 가장 우수한 열역학적 성능을 보여주었으며, 모든 작동유체의 성능은 유사하였다. 열교환기 및 작동유체 선정에 있어 열역학적 성능과 함께 다양한 요소들에 대해서도 엄밀한 이론적 근거가 필요하다.

폴리카복실레이트 분자 구조에 따른 시멘트페이스트의 분산 및 흡착 특성 연구 (The Dispersibility and Adsorption Behaviour of Cement Paste with Molecular Structures of Polycarboxylates)

  • 신진용;홍지숙;서정권;이영석;황의환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.489-496
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    • 2006
  • 분자 구조 중 $\pi$ 결합을 갖고 있는 카복시산과 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 메타크릴레이트(PMEM)를 자유 라디칼 반응에 의해 그라프트 공중합된 폴리카복실레이트(PC)계 고유동화제를 합성했고, FT-IR, $^{13}C-NMR$, 그리고 GPC를 활용하여 합성된 PC의 화학 구조 및 분자량을 조사했다. 4종의 카복시산(메타크릴산, 아크릴산, 무수말레인산, 그리고 이타콘산)과 [카복시산]/[PMEM]의 몰비를 변수로 시멘트페이스트에 적용한 결과, [카복시산]/[PMEM]의 몰비가 높을수록 시멘트 입자 상에 흡착량과 시멘트페이스트 유동성은 증가했다. 흡착량은 메타크릴산을 적용한 PC가 가장 높았고, 유동성은 아크릴산을 구조에 적용했을 때 가장 우수했다. 그러나 무수말레인산과 이타콘산을 주쇄로 사용한 경우 흡착 및 유동 특성이 좋지 않았다.

AHP 기법을 이용한 수행영향인자 평가에 관한 연구 (An Empirical Study on Evaluation of Performance Shaping Factors on AHP)

  • 정경희;변승남;김정호;허은미;박홍준
    • 대한인간공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.99-108
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    • 2011
  • Almost all companies have paid much attention to the safety management ranging from maintenance to operation even at the stage of designing in order to prevent accidents, but fatal accidents continue to increase throughout the world. In particular, it is essential to systematically prevent such fatal accidents as fire, explosion or leakage of toxic gas at factories in order to not only protect the workers and neighbors but also prevent economic losses and environmental pollution. Though it is well known that accident probability is very low in NPP(Nuclear Power Plants), the reason why many researches are still being performed about the accidents is the results may be so severe. HRA is the main process to make preparation for possibility of human error in designing of the NPP. But those techniques have some problems and limitation as follows; the evaluation sensitivity of those techniques are out of date. And the evaluation of human error is not coupled with the design process. Additionally, the scope of the human error which has to be included in reliability assessment should be expanded. This work focuses on the coincidence of human error and mechanical failure for some important performance shaping factors to propose a method for improving safety effectively of the process industries. In order to apply in these purposes into the thesis, I found 63 critical Performance Shaping Factors of the eight dimensions throughout studies that I executed earlier. In this study, various analysis of opinion of specialists(Personal Factors, Training, Knowledge or Experience, Procedures and Documentation, Information, Communications, HMI, Workplace Design, Quality of Environment, Team Factors) and the guideline for construction of PSF were accomplished. The selected method was AHP which simplifies objective conclusions by maintaining consistency. This research focused on the implementation process of PSF to evaluate the process of PSF at each phase. As a result, we propose an evaluation model of PSF as a tool to find critical problem at each phase and improve on how to resolve the problems found at each phase. This evaluation model makes it possible to extraction of PSF succesfully by presenting the basis of assessment which will be used by enterprises to minimize the trial and error of construction process of PSF.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2013년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2013)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제26권12호
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    • pp.605-619
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    • 2014
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2013. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and relative parts including orifices, dampers and ducts, fuel cells and power plants, cooling and air-conditioning, heat and mass transfer, two phase flow, and the flow around buildings and structures. Research issues dealing with home appliances, flows around buildings, nuclear power plant, and manufacturing processes are newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for general analytical model for desiccant wheels, the effects of water absorption on the thermal conductivity of insulation materials, thermal properties of Octadecane/xGnP shape-stabilized phase change materials and $CO_2$ and $CO_2$-Hydrate mixture, effect of ground source heat pump system, the heat flux meter location for the performance test of a refrigerator vacuum insulation panel, a parallel flow evaporator for a heat pump dryer, the condensation risk assessment of vacuum multi-layer glass and triple glass, optimization of a forced convection type PCM refrigeration module, surface temperature sensor using fluorescent nanoporous thin film. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on ammonia inside horizontal smooth small tube, R1234yf on various enhanced surfaces, HFC32/HFC152a on a plain surface, spray cooling up to critical heat flux on a low-fin enhanced surface were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a fin tube type adsorber, the mass-transfer kinetics of a fin-tube-type adsorption bed, fin-and-tube heat exchangers having sine wave fins and oval tubes, louvered fin heat exchanger were performed. (3) In the field of refrigeration, studies are categorized into three groups namely refrigeration cycle, refrigerant and modeling and control. In the category of refrigeration cycle, studies were focused on the enhancement or optimization of experimental or commercial systems including a R410a VRF(Various Refrigerant Flow) heat pump, a R134a 2-stage screw heat pump and a R134a double-heat source automotive air-conditioner system. In the category of refrigerant, studies were carried out for the application of alternative refrigerants or refrigeration technologies including $CO_2$ water heaters, a R1234yf automotive air-conditioner, a R436b water cooler and a thermoelectric refrigerator. In the category of modeling and control, theoretical and experimental studies were carried out to predict the performance of various thermal and control systems including the long-term energy analysis of a geo-thermal heat pump system coupled to cast-in-place energy piles, the dynamic simulation of a water heater-coupled hybrid heat pump and the numerical simulation of an integral optimum regulating controller for a system heat pump. (4) In building mechanical system research fields, twenty one studies were conducted to achieve effective design of the mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, and renewable energies in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment is mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment are related to infiltration, ventilation, leak flow and airtightness performance in residential building. The subjects of building energy are worked on energy saving, operation method and optimum operation of building energy systems. The remained studies are related to the special facility such as cleanroom, internet data center and biosafety laboratory. water supply and drain system, defining standard input variables of BIM (Building Information Modeling) for facility management system, estimating capability and providing operation guidelines of subway station as shelter for refuge and evaluation of pollutant emissions from furniture-like products.

원자력 발전소 격납건물 벽체의 균열거동 (Cracking Behavior of Containment Wall of Nuclear Power Plant Reactor)

  • 조재열;김남식;조남소;최인길
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.60-68
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    • 2003
  • 한국원자력연구소(KAERI)의 프로그램 일환으로 콘크리트 격납건물 벽체 부재의 half-thickness 모델을 대상으로 인장실험을 수행하였다. KAERI의 이번 실험연구 목적은 격납건물 내부에서 예기치 못한 사고로 인하여 극한 내압이 작용할 때 콘크리트 격납건물의 성능을 평가할 수 있는 실험적으로 규명된 해석방안을 마련하는데 있다. 여기에 수록된 실험으로부터 얻은 데이터는 콘크리트의 균열거동 및 철근/콘크리트 사이의 상호작용 등을 포함한 재료모델을 요하는 해석방법을 검증하는데 유용할 것이다. 주요 실험 변수는 콘크리트의 압축강도로써 2축 인장을 받는 프리스트레스트 콘크리트 패널 부재의 균열거동에 미치는 영향을 살펴보았다.

Silver Paste 를 이용한 Solar Cell 은 전극 제조 (Synthesis of Top Connector for Solar Cells by Using Silver Paste)

  • 김영규;정태의;오동훈;김남수;홍성엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1837-1842
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    • 2010
  • 화석에너지의 고갈로 인한 대체 에너지 연구는 최근 수십 년 동안 계속 행해지고 있다. 원자력 에너지와 비교해서 낮은 전기발생 효율에도 불구하고, 환경친화적이며 태양이라는 영구성으로 태양에너지는 주목 받고 있다. 본 논문에서는 태양전지의 효율에 가장 영향을 미치는 인자로 햇빛 입사각의 변화와 Top Connector 형상이라 가정하고 MATLAB 과 MathCAD 를 이용하여 모사하였다. 실험모사 결과 상용화 제품인 500um 선폭, 5um 높이 Top Connector 형상과 비교하여, 최고 10%의 태양전지 효율증가는 Top Connector 후막 두께가 25~50 um, 선폭 두께가 50~100um 영역에서 찾을 수 있었다. 10 만 cps 의 점도를 갖는 은페이스를 500um 의 MDDW (Micro-Dispensing Deposition Writing) 직접분사 노즐을 이용하여 성공적으로 25 um 후막을 형성하였다.

증기방출배관의 급격과도현상에 대한 해석적 연구 (Analytical Study on the Discharge Transients of a Steam Discharging Pipe)

  • 조봉현;김환열;강형석;배윤영;이계복
    • 에너지공학
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    • 제7권2호
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    • pp.202-208
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    • 1998
  • 원자력 발전소의 증기방출계통에는 상당수의 산업공정에서 보여지는 바와 같이 배관을 통해 응축성 기체를 침수 분사시켜 응축시키는 과정이 포함된다. 본 연구에서는 증기방출계통 파이프와 지지문의 설계에 사용되는 동적 하중을 계산하기 위하여 증기방출 과도현상에 대한 해석을 특성기법을 사용하여 수행하였다. 해석모델은 마찰이 존재하는 균일한 배관을 통해 증기가 수조로 방출되는 경우에 대하여, 증기유량 및 배관 내에 원래 존재하고 있는 공기와 물의 방출유량 등을 고려하였고 압력 및 열원, 밸브, 분지관 등을 포함하였다. 배관의 유동 특성과 동적 하중을 계통 압력, 배관 길이 및 침수 깊이의 변화에 따라 계산하였다. 계산 결과 공기와 물의 경계에서의 배관의 동적 하중, 배관 내의 물 제거 시간 및 물 이동 속도 등은 계통 압력뿐만 아니라 배관 길이 및 침수 깊이의 영향을 받는 것으로 확인되었다.

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한국표준형원전 증기발생기 전열관 확관부위의 응력해석 (Stress Analysis of Expansion Transition Area in Steam Generator Tube of Optimized Power Reactor-1000)

  • 김용규;송명호;유완
    • 에너지공학
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    • 제22권2호
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    • pp.148-155
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    • 2013
  • 한국표준형원전(OPR-1000)의 증기발생기 전열관은 관재료로 Alloy 600과 Alloy 690이 사용되고 있으며 전열관 확관방법은 폭발확관법이 적용되었다. 원전 운전경험에 따르면 전열관 확관법으로 폭발확관법이 사용된 증기발생기의 전열관들은 원주방향 균열이 잘 발생하였으며 그 위치는 전열관의 확관천이부위 외면이었고 슬러지에 의해 둘러싸인 지역이었다. 그러나 같은 조건의 전열관이라도 수압확관법이 적용된 경우는 원주방향 균열보다는 축방향 균열이 우세한 경향을 보여왔다. 따라서 본 연구에서는 상기와 같은 차이를 규명하기 위하여 전열관과 관판의 형상을 모델링하였으며 확관법에 따라 운전중 조건에서 전열관의 확관천이 부위에 작용하는 응력의 크기를 전산프로그램을 사용하여 계산하였고, 균열의 방향성과 우세성을 평가하였다.

열경화성 분석을 위한 가속열화 된 Chlorosulfonated Polyethylene의 경년특성 연구 (Study of Thermal Ageing Behavior of the Accelerated Thermally Aged Chlorosulfonated Polyethylene for Thermosetting Analysis)

  • 신용덕
    • 전기학회논문지
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    • 제66권5호
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    • pp.800-805
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    • 2017
  • The accelerated thermal ageing of CSPE (chlorosulfonated polyethylene) was carried out for 16.82, 50.45, and 84.09 days at $110^{\circ}C$, equivalent to 20, 60, and 100 years of ageing at $50^{\circ}C$ in nuclear power plants, respectively. As the accelerated thermally aged years increase, the insulation resistance and resistivity of the CSPE decrease, and the capacitance, relative permittivity and dissipation factor of those increase at the measured frequency, respectively. As the accelerated thermally aged years and the measured frequency increase, the phase degree of response voltage vs excitation voltage of the CSPE increase but the phase degree of response current vs excitation voltage decrease, respectively. As the accelerated thermally aged years increase, the apparent density, glass transition temperature and the melting temperature of the CSPE increase but the percent elongation and % crystallinity decrease, respectively. The differential temperatures of those are $0.013-0.037^{\circ}C$ and, $0.034-0.061^{\circ}C$ after the AC and DC voltages are applied to CSPE-0y and CSPE-20y, respectively; the differential temperatures of those are $0.011-0.038^{\circ}C$ and $0.002-0.028^{\circ}C$ after the AC and DC voltages are applied to CSPE-60y and CSPE-100y, respectively. The variations in temperature for the AC voltage are higher than those for the DC voltage when an AC voltage is applied to CSPE. It is found that the dielectric loss owing to the dissipation factor($tan{\delta}$) is related to the electric dipole conduction current. It is ascertained that the ionic (electron or hole) leakage current is increased by the partial separation of the branch chain of CSPE polymer as a result of thermal stress due to accelerated thermal ageing.