• 방사성폐기물학회지
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• 제9권2호
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• pp.113-119
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• 2011

원자력발전소에서 나온 사용후핵연료 건식저장시스템의 안전한 운영과 유지는 기본적으로 적절하게 선택된 설계기준에 좌우된다. 저장시스템의 가장 중요한 설계목표는 저장된 사용후핵연료로부터 작업자의 안전과 대중에게 과도한 위험이 없이 보관, 취급, 수납 및 감시할 수 있는 신뢰를 제공하는 것이다. 이러한 목표를 달성하려면, 시스템의 설계, 사용후핵연료로부터의 잔류 열을 제거하고 방사선 차폐를 제공함과 동시에 설계 기준에 지정된 시스템의 수명동안 격납을 유지하기 위한 기능을 포함한다. 운영 중 발생가능한 설계사항은 설계 기준에 반영되어야 한다. 본 논문에서는 건식저장시스템의 일반적인 성능 요구 사항을 소개하였다. 저장시스템은 인허가를 위한 규제 요구사항과 연관하여 사용후핵연료를 저장할 수 있도록 설계된다. 여기서 최대연소도의 증가는 냉각기간과 맞물려 가감할 수 있다. 이때 열부하와 방사능의 크기가 최대 설계기준 연소도의 기준을 설정하는 주요한 인자가 된다. 이외에 건식저장시스템의 설계기준사고와 다른 분야 즉 기계 및 구조 그리고 차폐 및 방사선적인 요구사항들의 종류가 기술되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.496-499
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• 2014

30MeV Cyclotron의 양성자가 Xe-124 기체 표적 시스템에 조사될 때 가능한 핵반응을 적용하여 Xe Gas를 GPM으로부터 Target으로 까지 전송하는 시스템을 설계하고 제작하였다. 시스템 설계는 크게 4파트로 나누어 설계하였다. 각각의 하드웨어 부분은 솔리드웍스를 이용하여 설계하였다. Target은 헬륨으로 Havor Foil을 쿨링시키게 설계했고 물은 타겟에 들어간 Xe Gas를 조사 시 높아지는 온도를 식혀주는 역할을 하게 제작하였고 온도센서와 압력센서를 장착하여 눈으로 확인할 수 있게 제작하였다. GPM(Gas Process Manifold)은 Xe Gas를 운반하도록 준비하는 부분이며 Xe Gas를 담고있는 부분과 불순물을 제거하는 부분이 있다. HCS(Helium Circulation System)은 헬륨을 이용하여 각파트를 클리닝 하고 냉각시켜 준다. 이러한 각 부분들을 PLC로 제어하게 하여 유지보수시의 편리성을 추구하였고 PC Vue를 사용하여 SIEMENS PLC를 더욱더 안전하게 인터페이스하게 하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권4호
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• pp.202-207
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• 2012

방사능재고량 평가는 해체과정에서 요구되는 계획 수립, 비용 평가, 위해도 평가, 폐기물관리 및 잔류방사능 조사 등에 중요한 영향을 준다. 연구로 2호기 해체사업은 2009년 완료하였고, 해체과정에서 많은 양의 방사화 콘크리트가 발생되었다. 연구로 수조 콘크리트는 연구로 운영과정에서 발생된 중성자와 상호작용에 의해 콘크리트 내 극미량으로 존재하는 불순물이 방사화되어 다양한 핵종이($^3H$, $^{14}C$, $^{55}Fe$, $^{60}Co$ $^{63}Ni$, $^{134}Cs$, $^{152}Eu$ 및 $^{154}Eu$) 검출되었다. 본 논문에서는 연구로 방사화 콘크리트에 대한 핵종 재고량을 계산하기 위해 MCNP5, ORIGEN2.1를 조합하여 평가하였고, 계산 결과는 측정된 결과와 비교평가를 수행하였다. 연구로 2호기 수조 콘크리트의 경우 연구로 운전정지 후 12년 동안 안전격리 기간을 거쳐 해체가 착수되었으며, 해체시점에서 $^3H$, $^{55}Fe$, $^{60}Co$ 및 $^{152}Eu$ 방사능이 전체방사능의 99.8%를 차지하였다. 운전기간 및 냉각기간에 따른 방사화 재고량의 영향을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.476-481
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• 2016

화력발전은 화석연료인 석탄을 연소시켜 얻은 열에너지로 물을 끓여 증기를 만들고 그 증기로 터빈을 운전시켜 터빈축에 연결된 발전기로 전기를 얻는 방식이다. 따라서 하절기에는 화력발전소 Deaerator의 표면온도는 $70^{\circ}C$, Storage Tank의 표면온도는 $67^{\circ}C$, 공기온도는 $50^{\circ}C$를 상회한다. 이런 현상은 기기와 작업자에게 부적합한 영향을 끼친다. 특히, Deaerator와 Storage Tank에 인접해 있는 작업자는 복사열전달의 영향을 받아 더 높은 체감온도를 느끼게 된다. 따라서 본 논문에서는 전산해석을 통해 Deaerator 부근의 열유동 특성을 파악하고 단열재를 사용하였을 때와 복사차폐막을 사용하였을 때의 효과를 비교하여 최적의 냉각조건을 제시하였다. Case 1은 현재 발전소의 형상이고 Case 2는 Case 1에서 단열재를 추가로 사용한 형상이고 Case 3은 Case 1에서 복사차폐막을 사용한 형상이다. 유동은 벽면과 열원의 온도 차이에 의해 발생되었고 오른쪽 상단부에 고온의 공기가 포집된다. 온도 분포에서 작업자표면의 최대 온도를 비교해보면 단열재를 사용한 Case 2가 복사효과 저감에 가장 효율적인 것으로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.280-287
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• 2011

열전소자를 사용하여 발광다이오드의 방열효과를 조사하였다. 열전소자의 냉각기능인 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용하여, 고전력 발광다이오드의 방열과 p-n접합부의 온도를 제어하였다. 정격전류(350 mA)에 대한 고전력(1 W급) 발광다이오드(Light Emitting Diodes: LEDs)의 온도와 p-n접합부 온도는 각각 $64.5^{\circ}C$와 $79.1^{\circ}C$이다. 열전소자의 입력 전력 0.1~0.2 W에 대하여, LED의 온도와 접합부 온도는 각각 $54.2^{\circ}C$와 $68.9^{\circ}C$로 낮아진다. 열전소자에 입력 전력을 0.2 W 이상으로 증가할수록, LED의 온도와 접합부의 온도가 상승한다. 이는 열전소자에 의하여 흡수된 열이 LED로 역류하기 때문이다. 따라서 열전 소자의 냉각기능을 유지하기 위하는 열의 역류를 제어하여야 하며, 열의 역류는 LED의 온도와 방열장치의 온도 차가 클수록 커진다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권1호
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• pp.11-18
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• 2014

To investigate the influence of surrounding environment on the plant temperature and examine the effect of plant temperature control by fogging and airflow, plant temperature of tomato, inside and outside air temperature and relative humidity, solar radiation and wind speed were measured and analyzed under various experimental conditions in plastic greenhouse with two-fluid fogging systems and air circulation fans. According to the analysis of plant temperature and the change of inside and outside air temperature in each condition, inside air temperature and plant temperature were significantly higher than outside air temperature in the control and shading condition. However, in the fogging condition, inside air temperature was lower or slightly higher than outside air temperature. It showed that plant temperature could be kept with the temperature similar to or lower than inside air temperature in fogging and airflow condition. To derive the relationship between surrounding environmental factor and plant temperature, we did multiple regression analysis. The optimum regression equation for the temperature difference between plant and air included solar radiation, wind speed and vapor pressure deficit and RMS error was $0.8^{\circ}C$. To investigate whether the fogging and airflow contribute to reduce high temperature stress of plant, photosynthetic rate of tomato leaf was measured under the experimental conditions. Photosynthetic rate was the highest when using both fogging and airflow, and then fogging, airflow and lastly the control. So, we could assume that fogging and airflow can make better effect of plant temperature control to reduce high temperature stress of plant which can increase photosynthetic rate. It showed that the temperature difference between plant and air was highly affected by surrounding environment. Also, we could estimate plant temperature by measuring the surrounding environment, and use it for environment control to reduce the high temperature stress of plant. In addition, by using fogging and airflow, we can decrease temperature difference between plant and air, increase photosynthetic rate, and make proper environment for plants. We could conclude that both fogging and airflow are effective to reduce the high temperature stress of plant.

• 원예과학기술지
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• 제32권4호
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• pp.473-483
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• 2014

In this work, the effects of shade combination, shade height and wind regime on greenhouse climate were quantified. A two-dimensional (2-D) computational fluid dynamics (CFD) model was developed based on an 11-span plastic greenhouse in eastern China for wind almost normal to the greenhouse orientation. The model was first validated with air temperature profiles measured in a compartmentalized greenhouse cultivated with mature lettuce (Lactuca sativa L., 'Yang Shan'). Next, the model was employed to investigate the effect of shade combinations on greenhouse microclimate patterns. Simulations showed similar airflow patterns in the greenhouse under different shade combinations. The temperature pattern was a consequence of convection and radiation transfer and was not significantly influenced by shade combination. The use of shade screens reduced air velocity by $0.02-0.20m{\cdot}s^{-1}$, lowered air temperature by $0.2-0.8^{\circ}C$ and raised the humidity level by 0.9-2.0% in the greenhouse. Moreover, it improved the interior climate homogeneity. The assessment of shade performance revealed that the external shade had good cooling and homogeneity performance and thus can be recommended. Furthermore, the effects of external shade height and wind regime on greenhouse climate parameters showed that external shade screens are suitable for installation within 1 m above roof level. They also demonstrated that, under external shade conditions, greenhouse temperature was reduced relative to unshaded conditions by $1.3^{\circ}C$ under a wind speed of $0.5m{\cdot}s^{-1}$, whereas it was reduced by merely $0.5^{\circ}C$ under a wind speed of $2.0m{\cdot}s^{-1}$. Therefore, external shading is more useful during periods of low wind speed.

• 수산해양기술연구
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• 제26권3호
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• pp.254-264
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• 1990

수영만을 포함한 부산 지방 안개발생의 특징 및 안개 발생에 대한 부산 연안의 역할을 최근 5개년(1984~1988)의 기상 관측자료 및 지상 일기도, 그리고 해양관측자료를 사용하여 조사하였다. 또한 1989년 7월 한 달 동안 수영만에서 관측한 일기상 자료와 표면 수온을 부산지방의 일기상 자료, 표면수온과 비교하였다. 부산 지방의 안개는 5, 6, 7월에 집중적으로 발생하며, 안개 발생시의 주풍향은 수증기 공급이 용이한 남서풍 및 북동풍이었다. 안개 발생과 관련된 기압계 유형은 봄철(3, 4, 5월)이 pattern 7 (이동성 고기압형), 여름철(6, 7, 8월)이 pattern3(정체전선인 33$^{\circ}$N미만에 위치한 형)과 pattern 10(정체전선이 33~36$^{\circ}$N사이에 위치한 형)이었다. 또한 이류무의 발생은 전층 (850~500mb)에 걸친 대기 불안정도의 증가 보다는 하층 대기 (850~700mb)의 한.온 이류와 해표면의 난.한 수온과의 관계에 더 많은 관련성이 있었다. 내륙 지방인 대구 지방의 안개는 강한 야간 복사 냉각에 의해서 가을철 새벽에 발생하나 해안 지방인 부산은 남풍 계열의 바람이 부는 늦봄에서 여름철(5, 6, 7월)에 다량의 수증기 유입으로 높은 상대습도를 가지게 되어 대기가 약간의 복사 냉각에 의해서도 쉽게 과포화에 이르기 때문에 5, 6, 7월에 집중적으로 발생했다. 수영만과 부산지방의 일기상 자료, 표면 수온 및 안개발생일 등은 거의 비슷하며 안개 발생 mechanism 역시 거의 일치한다고 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권2호
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• pp.73-86
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• 1999

현재 경수로형 원자력발전소의 일차계통 냉각수 정화를 위해 사용되는 이온교환방법은 제염효과가 우수하고 공정이 단순하며 조작이 간편하기 때문에 광범위하게 활용되고 있으나 비금속성분도 함께 제거하여 수지의 수명이 단축되고 폐이온교환수지가 발생되는 단점이 있다. 본 연구에서는 일차계통 냉각수 정화를 위해 사용되는 이온교환수지의 대체공정으로서 전기투석과 이온교환이 결합된 전기탈이온법의 사용가능성을 조사하기 위해 모의 용액을 이용하여 다양한 실험조건하에서 수행하였다. 실험결과 유입유량이 증가할수록 제거율은 증가하고 전력소모는 감소하였다. 금속성분 제거율에서 제염계수 1000으로 일정한 경향을 나타내었으며 전력소모 면에서는 TDS 3 ppm이하를 기준으로 유입유량이 $2.0{\ell}/min$일 때 $40.3mWh/{\ell}$ 이었다. 유입유속이 동일한 조건에서는 희석실에 채운 이온 교환수지의 함량이 증가할수록 금속성분 제거율과 전력소모에서 효과적인 것으로 평가되었다. 이온 교환수지를 채운 전기탈이온 공정은 이온교환수지 자체에 의한 수리적 저항과 현탁질에 의한 수지의 오염으로 인해 운전이 계속될수록 유량이 감소하게 된다. 이러한 단점을 극복하기 위해 이온교환수지 대신 이온전도성 스페이서를 설치하여 실험한 결과 유입유량 문제는 해결할 수 있었으나 전력소모와 금속성분 제거율 및 전류효율 면에서 비효율적인 것으로 평가되었다. 전기탈이온 공정의 연속운전에서도 금속성분 제거율에서 제염계수가 1000으로 안정적인 수준을 유지하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권4호
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• pp.547-556
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• 2014

Korea expects a shortage in storage capacity for spent fuels at reactor sites. Therefore, a need for more metal and/or concrete casks for storage systems is anticipated for either the reactor site or away from the reactor for interim storage. For the purpose of interim storage and transportation, a dual purpose metal cask that can load 21 spent fuel assemblies is being developed by Korea Radioactive Waste Management Corporation (KRMC) in Korea. At first the gamma and neutron flux for the design basis fuel were determined assuming in-core environment (the temperature, pressure, etc. of the moderator, boron, cladding, $UO_2$ pellets) in which the design basis fuel is loaded, as input data. The evaluation simulated burnup up to 45,000 MWD/MTU and decay during ten years of cooling using the SAS2H/OGIGEN-S module of the SCALE5.1 system. The results from the source term evaluation were used as input data for the final shielding evaluation utilizing the MCNP Code, which yielded the effective dose rate. The design of the cask is based on the safety requirements for normal storage conditions under 10 CFR Part 72. A radiation shielding analysis of the metal storage cask optimized for loading 21 design basis fuels was performed for two cases; one for a single cask and the other for a $2{\times}10$ cask array. For the single cask, dose rates at the external surface of the metal cask, 1m and 2m away from the cask surface, were evaluated. For the $2{\times}10$ cask array, dose rates at the center point of the array and at the center of the casks' height were evaluated. The results of the shielding analysis for the single cask show that dose rates were considerably higher at the lower side (from the bottom of the cask to the bottom of the neutron shielding) of the cask, at over 2mSv/hr at the external surface of the cask. However, this is not considered to be a significant issue since additional shielding will be installed at the storage facility. The shielding analysis results for the $2{\times}10$ cask array showed exponential decrease with distance off the sources. The controlled area boundary was calculated to be approximately 280m from the array, with a dose rate of 25mrem/yr. Actual dose rates within the controlled area boundary will be lower than 25mrem/yr, due to the decay of radioactivity of spent fuel in storage.