• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권12호
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• pp.2760-2770
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• 2020

A model for calculation of fuel temperature profile using binary gas mixture of Helium and Xenon for gap gas conductance is proposed here. In this model, the temperature profile of a fuel pencil from fuel centreline to fuel surface has been calculated by taking into account the dilution of Helium gas filled during fuel manufacturing due to accumulation of fission gas Xenon. In this model an explicit calculation of gap gas conductance of binary gas mixture of Helium and Xenon has been carried out. A computer code Fuel Characteristics Calculator (FCCAL) is developed for the model. The phenomena modelled by FCCAL takes into account heat conduction through the fuel pellet, heat transfer from pellet surface to the cladding through the gap gas and heat transfer from cladding to coolant. The binary noble gas mixture model used in FCCAL is an improvement over the parametric model of Lassmann and Pazdera. The results obtained from the code FCCAL is used for fuel temperature calculation in 3-D neutron diffusion solver for the coolant outlet temperature of the core at steady operation at full power. It is found that there is an improvement in calculation time without compromising accuracy with FCCAL.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권1호
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• pp.84-89
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• 2011

소형인공위성의 우주추진체로 사용될 홀방식 전기추력기의 서브시스템으로 제논연료공급장치가 개발되었다. 제논연료공급장치는 연료저장탱크에서 추력기의 양극과 음극에 낮은 압력으로 연료를 공급하게 된다. 추력기는 양극과 음극에서 독립적으로 정밀한 연료의 유량제어를 요구하고 있다. 연료의 유량은 양극과 음극에 각각 위치한 오리피스와 차단밸브를 통해 축압탱크의 압력을 변경함으로서 조절된다. 본 논문은 제논연료공급장치의 부품선정을 포함한 설계와 성능검증 및 기능시험에 대한 내용을 다루고 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제21권2호
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• pp.99-110
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• 1989

원자로 지논 농도의 최적 제어는 Linear Quadratic Regulator Problem이다. 지논 농도와 아이오다인 농도는 측정할 수 없기 때문에 최적 제어를 수행하기 위해서는 측정할 수 없는 상태 변수를 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서 사용된 예측방법은 Luenberger Observer를 기초로 했다. 원자로 상태 방정식은 빠른 상태 방정식(중성자 속, 핵연료 및 냉각재 온도)과 느린 상태 방정식(아이오다인, 지논)의 상호작용에 의해 Stiffness 문제가 발생되는데 이러한 시스템을 "Singularly Perturbed System"이라 한다. Stiffness문제를 해결하기 위해서 원 시스템을 느린 시스템과 빠른 시스템의 두 개의 모드로 나누는 Singular Perturbation Method를 사용한다. 예측기Observer를 이용한 원 시스템의 제어기는 느린 시스템과 빠른 시스템에 대한 분리된 예측기와 제어기의 설계에 의해 결정되어진다. 특히 원자로 상태 방정식에서는 빠른 모드는 빨리 사라지게 되므로 단지 느린 시스템에 대해서만 예측기를 설계하면 된다. 컴퓨터시뮬레이션을 통한 시험 결과는 원자로의 지논 진동은 Singular Perturbation Method와 예측기를 이용해서 거의 정확하게 효과적으로 짧은 시간내에 제어할 수 있음을 알았다.수 있음을 알았다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제14권2호
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• pp.51-63
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• 1982

한국에너지연구소에서 개발한 1차원적 제논과도현상해석 코드 DD1D를 사용하여 가압경수로심의 축방향 제논진동에 대한 안정성을 조사하였다. 노심의 출력준위, 감속재온도계수, 노심 입구온도, 도플러출력 계수 그리고 연소도의 변화가 노심의 축방향 안정성에 미치는 효과를 조사하기 위하여 고리1호기의 설계 및 운전자료를 이용하였으며 본 민감도 분석을 통하여 고리 1호기의 노심은 주기 초에는 축방향 제논진동에 대하여 안정하나 연소도가 증가함에 따라 안정도가 차츰 감소하여 주기 말에는 불안정해진다는 것을 알았다. 이같이 연소도가 증가함에 따라 노심의 안정도가 감소하는 이유는 연소도 변화에 따라 축방향의 출력분포, 감속재온도 계수 및 도플러출력계수가 변하기 때문이다. 본 연구를 통하여 출력밀도가 높은 대형 가압 경수로의 경우 전 주기동안 축방향제논진동에 대하여 안정된 노심을 설계하기 힘들다는 결론에 도달하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권7호
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• pp.1489-1494
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• 2017

The use of a room-temperature gamma spectrometer is an issue in environmental radiation monitoring. To monitor radionuclides released around a nuclear power plant, suitable instruments giving fast and reliable information are required. High-pressure xenon (HPXe) chambers have range of resolution and efficiency equivalent to those of other medium resolution detectors such as those using NaI(Tl), CdZnTe, and $LaBr_3:Ce$. An HPXe chamber could be a cost-effective alternative, assuming temperature stability and reliability. The CEA LIST actively studied and developed HPXe-based technology applied for environmental monitoring. Xenon purification and conditioning was performed. The design of a 4-L HPXe detector was performed to minimize the detector capacitance and the required power supply. Simulations were done with the MCNPX2.7 particle transport code to estimate the intrinsic efficiency of the HPXe detector. A behavioral study dealing with ballistic deficits and electronic noise will be utilized to provide perspective for further analysis.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.495-499
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• 1995

울진 1,2호기 RSTR 수행 시 울진 1,2호기 기존의 $\Delta$I Band를 해석하기 위해 RAOC방법을 적용 사고 해석을 수행하였다. 먼저 Xenon reconstruction model을 사용 축 방향 Xenon 분포를 생산한 다음, 정상 운전 상태와Condition ll상태에서 생산된 xenon 분포에 의한 축 방향 출력 분포를 사용 $F_{Q}$와 DNBR을 계산, Design Limit와 비교 만족하는 새로운 $\Delta$I band를 결정하였다. 새로운 band는 기존의 Design Limit의 변화를 주지 않으면서 울진 발전소 기존의 $\Delta$I band를 포함하면서 운전상의 유연성 창상을 기하게 되었다.$\Delta$I band를 포함하면서 운전상의 유연성 창상을 기하게 되었다.다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 1999년도 학술대회논문집-국제 전기방전 및 플라즈마 심포지엄 Proceedings of 1999 KIIEE Annual Conference-International Symposium of Electrical Discharge and Plasma
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• pp.40-45
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• 1999

The effect of the addition of helium, neon, argon and xenon on the production of negative hydrogen ions has been studied in a magnetically confined dc filament discharge. The addition of helium and neon produced effects similar to an equivalent increase in hydrogen pressure. However, the addition of argon and low fractions of xenon produced significant increases in the negative ion density for hydrogen at pressures around 1 mTorr. The addition of argon and xenon, by increasing electron density and decreasing electron temperature, achieved conditions closer to optimum for negative ion production. The largest enhancement of negative hydrogen ion density occurred with the addition of argon; it is suggested that this is due to a resonant energy exchange between excited argon atoms and hydrogen molecules.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.41-45
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• 2005

In this paper, parameters of electron temperature and density for the mercury-free lighting-source were measured to diagnosis and analyze in Xe based inductively coupled plasma(ICP). In results at several dependences of 20~100 mTorr Xenon pressure, 50~200W RF power and horizontal distribution were especially mentioned. When Xe pressure was 20mTorr and RF power was 200W, the electron temperature and density were respectively 3.58eV and $3.56{\times}10^{12}cm^{-3}$. The key parameters of Xe based ICP depended on Xe pressure more than RF power that could be verified. A high electron temperature and low electron density with a suitable Xe pressure are indispensible parameters for Xe based ICP lighting-source.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권1호
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• pp.94-101
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• 2015

This paper presents findings on the second-order sliding-mode controller for a nuclear research reactor. Sliding-mode controllers for nuclear reactors have been used for some time, but higher-order sliding-mode controllers have the added advantage of reduced chattering. The nonlinear model of Pakistan Research Reactor-1 has been used for higherorder sliding-mode controller design and performance evaluation. The reactor core is simulated based on point kinetics equations and one delayed neutron groups. The model assumes feedback from lumped fuel and coolant temperatures. The effect of xenon concentration is also considered. The employed method is easy to implement in practical applications, and the second-order sliding-mode control exhibits the desired dynamic properties during the entire output-tracking process. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed controller in terms of performance, robustness, and stability.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.299-304
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• 1997

A neuro-fuzzy control algorithm is applied for xenon spatial oscillations in a pressurized water reactor. The consequent and antecedent parameters of the fuzzy rules are tuned by the gradient descent mettled. The reactor model used for computer simulations is a two-point xenon oscillation model. The reactor core is axially divided into two regions and each region has one input and one output and is coupled with the other region. The interaction between the regions of the reactor core is treated by a decoupling scheme. This proposed control of mettled exhibits very fast responses to a step or a ramp change of target axial offset without any residual flux oscillations.