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A Generalized Model for the Prediction of Thermally-Induced CANDU Fuel Element Bowing
석호천,심기섭,박주환,Suk, H.C.,Sim, K-S.,Park, J.H. Korean Nuclear Society 1995 Nuclear Engineering and Technology Vol.27 No.6
The CANDU element bowing is attributed to actions of both the thermally induced bending moments and the bending moment due to hydraulic drag and mechanical loads, where the bowing is defined as the lateral deflection of an element from the axial centerline. This paper consider only the thermally-induced bending moments which are generated both within the sheath and the fuel and sheath by an asymmetric temperature distribution with respect to the axis of an element The generalized and explicit analytical formula for the thermally-induced bending is presented in con-sideration of 1) bending of an empty tube treated by neglecting the fuel/sheath mechanical interaction and 2) fuel/sheath interaction due to the pellet and sheath temperature variations, where in each case the temperature asymmetries in sheath are modelled to be caused by the combined effects of (i) non-uniform coolant temperature due to imperfect coolant mixing, (ii) variable sheath/coolant heat transfer coefficient, (iii) asymmetric heat generation due to neutron flux gradients across an element and so as to inclusively cover the uniform temperature distributions within the fuel and sheath with respect to the axial centerline. As the results of the sensitivity calculations of the element bowing with the variations of the parameters in the formula, it is found that the element bowing is greatly affected relatively with the variations or changes of element length, sheath inside diameter, average coolant temperature and its variation factor, pellet/sheath mechanical interaction factor, neutron flux depression factor, pellet thermal expansion coefficient, pellet/sheath heat transfer coefficient in comparison with those of other parameters such as sheath thickness, film heat transfer coefficient, sheath thermal expansion coefficient and sheath and pellet thermal conductivities. CANDU 핵연료봉의 휨 열적 휨 멘트와 수력학적 견인력 및 기계적 하중에 기인하는 휨 모멘트에 의하여 일어난다. 여기서, 연료봉 휨은 연료봉 축방향 중심선으로부터의 측면 처짐으로 정의한다. 본 논문에서는 연료봉 축방향 중심선에 대한 비대칭 온도불포에 의해 핵연료 피복관 자체와 피복관과 소결체의 상호작용 부위에서 발생하는 열적 휨만을 취급한다. 이를 위해 1).소결체와 피복관사이의 기계적 상호작용을 무시한 조건에서의 핵연료 피복관의 휨과 2) 소결체와 피복관의 온도 변화에 기인하여 발생하는 소결체와 피복관 사이의 기계적 상호작용을 고려한 조건에서의 연료봉 휨을 혼합 고려하고, 각각에서 피복관의 비대칭 온도분포가 (i) 냉각재의 불완전한 혼합에 따른 비균질 냉각재 온도, (ii) 핵연료 피복관과 냉각재 사이의 비균질한 열전달 계수, (iii) 핵연료내 반경 방향으로의 중성자속 감쇄에 의한 비대칭 열 발생 등의 복합적효과에 의해 발생되는 것으로 고려하여 피복관의 대칭온도 분포까지 포함 할 수 있는 열적 휨의 일반적 해석 공식을 제시하였다. 본 휨 공식에 사용되는 모든 변수에 대한 민감도 분석을 통해, 핵연료봉 길이, 피복관 내경, 냉각재 평균 온도 및 변화 인자, 소결체 -피복관 기계적 상호 작용 인자, 중성자속 감쇄 인자, 핵연료 열팽창 계수, 피복관-냉각재 열전도 계수 등의 변화가 피복관 두께, 피복관-냉각재 열전달 계수, 피복관 열팽창 계수, 핵연료-피복관 열전달 계수 등의 변화보다 핵연료봉의 열적 휨에 상대적으로 더욱 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.
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석호천 ( H C Suk ) 경북대학교 과학교육연구소 1978 科學敎育硏究誌 Vol.2 No.-
본 논문에서는 하전입자의 정전분석기에 대한 이론적 배경을 재고한 뒤, 그 분석기의 전장지수와 원자적 또는 분자적 충돌실험에 나타나는 산란각의 관계를 구명하였다. 결론적으로 전장지수 k=-1과 방위각 θ= π/ ∨￣2 인 원통형 정전분석시가 일정한 각분해능을 유지할 수 있어, 하전입자들의 충돌로 인한 미분단면적 측정에 제일 적합한 장치라는 것이 판명되었다.
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Ball-milling Effect on the Sinterability of the $UO_2$ ex-AUC Powder
김형수,박춘호,박철주,최창범,정성훈,석호천,Kim, H.S.,Park, C.H.,Park, C.J.,Choi, C.B.,Jung, S.H.,Suk, H.C. Korean Nuclear Society 1994 Nuclear Engineering and Technology Vol.26 No.2
AUC 공정으로 변환된 $UO_2$ 분말의 ball-milling 효과를 관찰하기 위하여 ball-milling 시간에 따른 소결성을 연구하였다. Ball-milling된 분말은 구형화 형태를 보이며, 그의 입자 크기 분포는 bimodal 양상을 나타냈다. 분말크기 분포가 bimodal인 경우, 그의 packing ratio가 monomodal gaussian 분포에 비해 높다. Ball-milling된 분말의 소결밀도 증가는 packing ratio에 의한 영향이 컸으며, ball-milling 시간이 길어질수록 packing ratio는 증가 하였다. AUC 공정으로 변환된 $UO_2$ 분말은 ball-milling을 함으로써, 그의 소결성이 향상됨을 확인하였다. In order to investigate the ball-milling effect on the property changes of UO$_2$ ex-AUC powder, the sinterability of ball -milled powder was studied in terms of the ball -milling time. Spherical shape was found to be kept for ball-milled UO$_2$ powder and the particle size showed a bimodal distribution, which seems to have a higher packing ratio compared with those having monomodal gaussian distribution. The increase of sintered density of the ball -milled UO$_2$ powder is assumed to be mainly affected by the packing ratio, which increase with longer ball -milling time. It is confirmed that the sinterability of UO$_2$ ex-AUC powder is improved by the ball-milling process.
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레이저 표면열처리가 Zircaloy-4 합금의 산화에 미치는 영향
한정호,임갑순,석호천,정용환,이덕현 대한금속재료학회(대한금속학회) 1988 대한금속·재료학회지 Vol.26 No.8
The effect of heat treatment on the oxidation behavior of Zircaloy-4 plates was investigated in 400 to 600℃ steam for alpha-annealed, beta-quenched, and laser surface beta-treated samples. It was observed that the laser treatment resulted in the formation of surface layer of 40∼50㎛ thick beta-treated structure on the mass of alpha-annealed plates, and the microstructure of laser treated layer was much finer than those of alpha-annealed and beta-quenched samples. The corrosion resistance of laser treated Zircaloy was found to be superior to other two samples in a1l the temperatures. At 600 ℃, the corrosion rate was changed from cubic (W=kt^(1/3)) to linear rate(W=kt) after about 7 hour exposures. The marked improvement in corrosion resistance of laser treated samplers is thought to be due to the change of the second phase particle distribution. The coarse and discrete particles in the alpha-annealed structure changed to the fine and chain-like particles in the laser heat treated samples. In this study, the structure of oxide layer was observed to be only one type of monoclinic ZrO₂.
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The Effective Length Calculation of Gas Target Thickness in Atomic Collision Experiments
Suk, H.C. 경북대학교 1978 논문집 Vol.10 No.-
생성율법에 의하여 하전변환 단면적 측정에 있어서 Toburen과 그의 공동 연구자들은 기체표적체의 유효길이가 기체표적상자의 두 개의 원형개구 직경과 그 상자의 기하학적 길이의 합과 같다는 이론을 내세웠다. Toburen등의 이론은 그 유효길이는 개구의 모양과 크기에 따라 변한다는 사실을 내포하고 있다. 그러나 분자운동론을 도입하여 계산된 본 논문에 있어서 기체표적체의 유효길이는 개구의 크기나 모양에 관계없이 표적상자의 기하학적인 길이와 같다는 결론을 얻었다.
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Electrostatic Analyzer and Angular Collimation
Suk, H. C. 경북대학교 과학교육연구소 1978 科學敎育硏究誌 Vol.2 No.-
본논문에서는 하전입자의 정전분석기에 대한 이론적 배경을 제고한 뒤, 그 분석기의 전장지수와 원자적 또는 분자적 충돌실험에 나타나는 산란각의 관계를 구명하였다. 결론적으로 전장지수 k=-1과 방위각θ=π/√2인 원통형 정전분석기가 일정한 각분해능을 유지할 수 있어, 하전입자들의 충돌로 인한 미분단면적 측정에 제일 적합한 장치라는 것이 판명되었다.
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