Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.47
no.9
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pp.629-641
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2019
In order to limit the temperature rise of the structure to a certain level or less while maintaining the aerodynamic shape of solid rocket nozzle by effectively blocking a large amount of heat introduced by the combustion gas of high temperature and high pressure, the heat-resistant materials such as C/C composite having excellent ablation resistance are applied to a position in contact with the combustion gas, and the heat-insulating materials having a low thermal diffusivity are applied to the backside thereof. SiC/SiC composite, which has excellent oxidation resistance, is applied to gas turbine engines and contributes to increase engine performance due to light weight and heat-resistant improvement. Scramjet, flying at hypersonic speed, has been studying the development of C/SiC structures using the endothermic fuel as a coolant because the intake air temperature is very high. In this paper, characteristics, application examples, and development trends of various heat-resistant composites used in solid rocket nozzles, gas turbine engines, and ramjet/scramjet propulsions were discussed.
The global manufacturing industry has reached the limit to growth due to a long-term recession, the rise of labor cost and raw material. As a solution to these difficulties, we promote the 4th Industry Revolution based on ICT and sensor technology. Following this trend, this paper proposes the design of a model using manufacturing data in the protection film process for smart manufacturing innovation. In the protective film process, the manufacturing data of temperature, pressure, humidity, and motion and thermal image are acquired by various sensors for the raw material blending, stirring, extrusion, and inspection processes. While the acquired manufacturing data is stored in mass storage, A.I. platform provides time-series image analysis and its visualization.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.47
no.1
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pp.66-74
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2019
Instead of securing thermophysical properties throughout the entire lunar surface, a theoretical method to predict the lunar surface temperature accurately using improved Lumped System Model (LSM) was developed. Based on the recently published research, thermal mass per unit area at the top regolith layer is assumed uniform. The function of bottom conductive heat flux was introduced under the theoretical background. The LSM temperature prediction agrees well with the DLRE measurement except for dusk, dawn and high latitude region where the solar irradiation is weak. The relative large temperature discrepancy in such region is caused by the limit of the bottom conductive heat flux model. The surface temperature map of the moon generated by the LSM method is similar to the DLRE measurement except for the anomalous temperature zones where surface topography and thermophysical properties appear in highly uneven.
In spite of some problems in processability and bondability, Au wires in the microelectronics industry are gradually being replaced by copper wires to reduce the cost of raw material. In this article, the effects of surface roughness enhanced capillaries on thermosonic Cu wire bonding were evaluated. The roughness-enhanced zirconia toughened alumina (ZTA) capillaries were fabricated via a thermal grooving technique. As a result, the shear bond strength of first bonds (ball bonds) bonded using the roughness-enhanced capillary was enhanced by 15% as compared with that of normal bonds due to more effective plastic deformation and flow of a Cu ball. In the pull-out test of second bonds (stitch bonds), processed at two limit conditions on combinations of process parameters, the bond strength of bonds formed using the roughness-enhanced capillary also resulted in values higher by 55.5% than that of normal bonds because of the increase in the bonding area, indicating the expansion of a processing window for Cu wire bonding. These results suggest that the adoption of roughness-enhanced capillaries is a promising approach for enhancing processability and bondability in Cu wire bonding.
Chikungunya fever is an arboviral disease caused by the Chikungunya virus (CHIKV). The disease has similar clinical manifestations with other acute febrile illnesses which complicates differential diagnosis in low-resource settings. We aimed to develop a rapid test for CHIKV detection based on the nucleic acid lateral flow immunoassay technology. The system consists of a primer set that recognizes the E1 region of the CHIKV genome and test strips in an enclosed cassette which are used to detect amplicons labeled with FITC/biotin. Amplification of the viral genome was done using open-source PCR, a low-cost open-source thermal cycler. Assay performance was evaluated using a panel of RNA isolated from patients' blood with confirmed CHIKV (n = 8) and dengue virus (n = 20) infection. The open-source PCR-NALFIA platform had a limit of detection of 10 RNA copies/ml. The assay had a sensitivity and specificity of 100% (95% CI: 67.56% - 100%) and 100% (95% CI: 83.89% - 100%), respectively, compared to reference standards of any positive virus culture on C6/36 cell lines and/or qRT-PCR. Further evaluation of its performance using a larger sample size may provide important data to extend its usefulness, especially its utilization in the peripheral healthcare facilities with scarce resources and outbreak situations.
Seon Oh YU;Kyung Won LEE;Kyung Lok BAEK;Manwoong KIM
Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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v.17
no.1
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pp.18-27
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2021
This study aims to develop an improved evaluation technology for assessing CANDU-6 safety. For this purpose, the multiple steam generator tube rupture (mSGTR) followed by an unmitigated station blackout (SBO) in a CANDU-6 plant was selected as a hypothetical event scenario and the analysis model to evaluate the plant responses was envisioned into the MARS-KS input model. The model includes logic models for controlling the pressure and inventory of the primary heat transport system (PHTS) decreasing due to the u-tubes' rupture, as well as the main features of PHTS with a simplified model for the horizontal fuel channels, the secondary heat transport system including the shell side of steam generators, feedwater and main steam line, and moderator system. A steady state condition was successfully achieved to confirm the stable convergence of the key parameters. Until the turbine trip, the fuel channels were adequately cooled by forced circulation of coolant and supply of main feedwater. However, due to the continuous reduction of PHTS pressure and inventory, the reactor and turbine were shut down and the thermal-hydraulic behaviors between intact and broken loops got asymmetric. Furthermore, as the conditions of low-flow coolant and high void fraction in the broken loop persisted, leading to degradation of decay heat removal, it was evaluated that the peak cladding temperature (PCT) exceeded the limit criteria for ensuring nuclear fuel integrity. This study is expected to provide the technical bases to the accident management strategy for transient conditions with multiple events.
Coated conductor(CC) is recently in actively progress for the research and development, and its can be used various stabilizer lot the specific requirements for each application. Among various superconducting applications, coated conductor applied to superconducting fault current limiters(SFCLS) bypasses fault current to its stabilizer, where the surge is abruptly reduced ; thus, stainless steel, which has large resistivity can be a suitable stabilizer for SFCLS. Despite high n-value of the YBCO, CC stabilized with stainless steel did not effectively limit the first peak fault current. In the short circuit test results of AMSC's 344S, a half period delay was observed between the fault and the generation of resistance(60Hz). In this paper, we performed short-circuit experiments with stacked and unstacked CC and compared the test results to analyze effective fault current limiting characteristics. we compared time of the generated resistance as the fault current limiting characteristics and made the samples one is the stacked CC and the other is unstacked CC. These samples were used equal numbers of pieces of CC. In addition, comparison and analysis was made for the stacked structure by measuring fault current limiting characteristics with respect to thermal insulation by impregnating with epoxy resin.
Tirumalareddy Danda;Jong-Won Park;Kimberly L. Timmons;Mamoudou Setamou;Eliezer S. Louzada;Madhurababu Kunta
The Plant Pathology Journal
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v.39
no.4
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pp.309-318
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2023
Huanglongbing (HLB) is one of the most destructive diseases in citrus, which imperils the sustainability of citriculture worldwide. The presumed causal agent of HLB, 'Candidatus Liberibacter asiaticus' (CLas) is a non-culturable phloem-limited α-proteobacterium transmitted by Asian citrus psyllids (ACP, Diaphorina citri Kuwayama). A widely adopted method for HLB diagnosis is based on quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR). Although HLB diagnostic qPCR provides high sensitivity and good reproducibility, it is limited by time-consuming DNA preparation from plant tissue or ACP and the requirement of proper lab instruments including a thermal cycler to conduct qPCR. In an attempt to develop a quick assay that can be deployed in the field for CLas detection, we developed a real-time loop-mediated isothermal amplification (rt-LAMP) assay by targeting the CLas five copy nrdB gene. The rt-LAMP assay using various plant sample types and psyllids successfully detected the nrdB target as low as ~2.6 Log10 copies. Although the rt-LAMP assay was less sensitive than laboratory-based qPCR (detection limit ~10 copies), the data obtained with citrus leaf and bark and ACP showed that the rt-LAMP assay has >96% CLas detection rate, compared to that of laboratory-based qPCR. However, the CLas detection rate in fibrous roots was significantly decreased compared to qPCR due to low CLas titer in some root DNA sample. We also demonstrated that the rt-LAMP assay can be used with a crude leaf DNA extract which is fully deployable in the field for quick and reliable HLB screening.
Mose Kwon;Jong-Han Choi;Kwang-Taek Hwang;Jung-Hoon Choi;Kyu-Sung Han;Ung-Soo Kim;Jin-Ho Kim
Korean Journal of Materials Research
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v.33
no.7
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pp.285-294
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2023
Porous ceramics are used in various industrial applications based on their physical properties, including isolation, storage, and thermal barrier properties. However, traditional manufacturing environments require additional steps to control artificial pores and limit deformities, because they rely on limited molding methods. To overcome this drawback, many studies have recently focused on fabricating porous structures using additive manufacturing techniques. In particular, the binder jet technology enables high porosity and various types of designs, and avoids the limitations of existing manufacturing processes. In this study, we investigated process optimization for manufacturing porous ceramic filters using the binder jet technology. In binder jet technology, the flowability of the powder used as the base material is an important factor, as well as compatibility with the binder in the process and for the final print. Flow agents and secondary binders were used to optimize the flowability and compatibility of the powders. In addition, the effects of the amount of added glass frit, and changes in sintering temperature on the microstructure, porosity and mechanical properties of the final printed product were investigated.
Jin-Hwa Yang;Tae-Hwan Ahn;Hong Hyun Son;Jin Su Kwon;Hwang Bae;Hyun-Sik Park;Kyoung-Ho Kang
Nuclear Engineering and Technology
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v.56
no.3
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pp.1066-1080
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2024
SMART100 has a containment pressure and radioactivity suppression system (CPRSS) for passive containment cooling system (PCCS). This prevents overheating and over-pressurization of a containment through direct contact condensation in an in-containment refueling water storage tank (IRWST) and wall condensation in a CPRSS heat exchanger (CHX) in an emergency cool-down tank (ECT). The Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) constructed scaled-down test facilities, SISTA1 and SISTA2, for the thermal-hydraulic validation of the SMART100 CPRSS. Three separate effect tests were performed using SISTA1 to confirm the heat removal characteristics of SMART100 CPRSS. When the low mass flux steam with or without non-condensable gas is released into an IRWST, the conditions for mitigation of the chugging phenomenon were identified, and the physical variables were quantified by the 3D reconstruction method. The local behavior of the non-condensable gas was measured after condensation inside heat exchanger using a traverse system. Stratification of non-condensable gas occurred in large tank of the natural circulation loop. SISTA2 was used to simulate a small break loss-of-coolant accident (SBLCOA) transient. Since the test apparatus was a metal tank, compensations of initial heat transfer to the material and effect of heat loss during long-term operation were important for simulating cooling performance of SMART100 CPRSS. The pressure of SMART100 CPRSS was maintained below the design limit for 3 days even under sufficiently conservative conditions of an SBLOCA transient.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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