For economic and safe management of Spent Nuclear Fuel (SNF), it is very important to maintain the structural integrity of SNF and to keep the fuel undamaged and handleable. The cladding surrounding nuclear fuel must be protected from physical and mechanical deterioration. The structural evaluation of SNF is very complicated and numerically demanding and it is essential to develop a simplified model for the fuel rod. In this study, a simplified model was developed using a new cladding failure criterion. The simplified model was developed considering only the horizontal or lateral static load utilizing the cladding material properties of irradiated Zirclaoy-4, and applicability in horizontal and vertical drop impacts was investigated. When a fuel rod is subject to bending, a very complicated 3D stress state is generated within the vicinity of the pellet–pellet interface. A very localized stress concentration is observed in the area where the edges of the pellets contact the cladding. If the failure strain criteria obtained from the uniaxial tension test or biaxial tube test is applied, failure is predicted at the beginning stage of loading with premature through-thickness stress or strain development. The localized contact stress or strain is self-limiting and is not a good candidate for the cladding failure criteria. In this work, a new cladding failure criterion is proposed, which can account for the localized stress concentration and the through-thickness stress development. The failure of the cladding is determined by the membrane plus bending stress generated through the thickness of the cladding, which can be calculated by a process called stress linearization along the stress classification line. The failure criterion for SNF was selected as the membrane plus bending stress through stress linearization in the cross-sections through the thickness of the cladding. Because the stress concentration in the cladding around the vicinity of the pellet–pellet interface cannot be simulated in a simplified beam model, a stress correction factor is derived through a comparison of the simplified model and detailed model. The applicability of the developed simplified model is checked through horizontal and vertical drop impact simulations. It is shown that the stress correction factor derived considering static bending loading can be effectively applied to the dynamic impact analyses in both horizontal and vertical orientations.

본 논문에서는 페이즈필드 설계법 기반의 피로 제약 조건 구조물의 위상최적설계를 수행하였다. 페이즈필드 설계법의 도입으로 기존의 위상최적설계법에서 발생하기 쉬운 중간 영역의 크기를 크게 감소시켰다. 수정된 upper bound P-norm의 도입으로 모든 지점의 응력 성분을 고려하면서, 전역적 응력값이 국부적 최대 응력값과 근사한 값을 가질 수 있도록 설정하였다. 또한 기존의 피로 파괴 제약 조건 위상최적설계에서 다루지 않았던 응력 수정 계수에 대한 고려를 위하여 위상최적설계 결과물의 1차 주응력 성분을 고려하여 응력 수정 계수를 도입하고 이에 따라 허용 응력 진폭 값을 수정 하였다. 이를 통하여 인장 응력으로 인한 내구 한도 감소 요인을 반영한 체계적인 설계 방안을 제시하였다.

HPGe 검출기를 이용하여 밀도가 다양한 환경시료에 대한 정밀 분석시 정확한 분석을 위해서는 밀도보정인자가 필요하다. 밀도에 대한 보정인자를 구하기 위해서 본 연구에서는 몬테카를로 코드인 MCNPX 코드를 사용하여 크리스털의 높이, 지름 및 코어의 크기와 같은 특성이 다른 세 대의 p-type HPGe 검출기를 모사하고 밀도 1 g/cm3의 교정용 표준시료를 이용하여 모 델링을 검증하였다. 검증을 통하여 모델링을 확정한 후 0.3, 0.6, 0.9, 1.0, 1.2, 1.5 g/cm3 밀도를 가진 샘플에 대한 효율을 시 뮬레이션하고 밀도보정인자를 도출하였다. 도출된 각 검출기에 대한 밀도보정인자를 비교하였을 때 전 에너지 범위에서 그 차이가 거의 없음을 확인하였으며 이는 검출기의 크리스털과 같은 주요 특성에 대해 밀도보정인자가 독립적임을 의미한다.

선형가속기의 선량평가를 위한 멸균증류수를 사용 시 보존기간에 따른 불순물 유입 으로 탁도가 변화로 선량값의 오차가 발생하게 된다. 이에 탁도 측정을 통한 멸균증류 수 교체기준 및 교정계수를 획득하고자 한다. 물팬텀 내 멸균증류수를 2주 간격으로 8회에 걸쳐 탁도를 측정하고 10MV 광자선을 이용하여 선량을 측정하였다. 측정결과 탁도증가에 따른 선량오차는 비례관계를 보이며, 허용오차인 3%에 대치되는 탁도는 2.8 NTU로 나타났다. 이를 통해 선량측정 시 탁도를 측정하여 해당 교정계수에 적용 하여야 하며, 탁도가 2.8 NTU를 넘는 경우에는 멸균증류수를 교체하여야 할 것이다. 향후 이를 통해 선형가속기의 절대선량 평가가 별도로 이루어진 실험 및 탁도의 세분 화에 따른 교정계수 산출을 통한 연구의 기틀을 마련하고자 하였다.

The purpose of this study is to investigate basic parameters which are essential for tidal correction of gravity data. This study involves computation of the theoretical values and laboratory measurements of tidal force of gravity. The theoretical variation of tidal force was computed according to the relative position of moon and sun on the celestial sphere by using a computer program Gravity measurements were carried out in Seoul University for 120 operation-hours, and also in coastal area in Incheon for 48 operation-hours. The gravimetric factor (δ) and phase delay were determined by comparing theoretical values with measured gravity data. Summarized results of this study are as follows ; (1) The gravimetric factor in Seoul is in the range of 1.22∼1.36(avg.=1.28) and the phase delay is in the range of 0.1∼0.3 hours (avg.=0.16 hours). (2) The mean garvimetric factor in Incheon is 1.31 and mean phase delay is 0.025 hours (3) The difference of mean gravimetric factor between in Seoul and in Incheon is 0.03 and that of phase delay is 8 minutes.

Monitoring sunspots consistently is the most basic step required to study various aspects of solar activity. To achieve this goal, the observers must regularly calculate their own correction factor k and keep it stable. Relatively recently, two observing teams in South Korea have presented interesting papers which claim that revisions that take the yearly-basis k into account lead to a better agreement with the international relative sunspot number Ri, and that yearly k apparently varies with the solar cycle. In this paper, using artificial data sets we have modeled the sunspot numbers as a superposition of random noise and a slowly varying background function, and attempted to investigate whether the variation in the correction factor is coupled with the solar cycle. Regardless of the statistical distributions of the random noise, we have found the correction factor increases as sunspot numbers increase, as claimed in the reports mentioned above. The degree of dependence of correction factor k on the sunspot number is subject to the signal-to-noise ratio. Therefore, we conclude that apparent dependence of the value of the correction factor k on the phase of the solar cycle is not due to a physical property, but a statistical property of the data.

이 연구의 목적은 진단방사선촬영에서 환자의 피부선량을 측정하는 나노도트선량계의 에너지의존성에 대한 보정인 자들을 구하는 것이다. 보정인자들은 랜다우어사에서 제공한 팬텀 정에 관한 X-선에 상대적인 선량계의 에너지반응 그래프와 로사도 등이 발표한 IEC의 RQR 표준방사선 품질들에 대한 평균에너지 값들을 사용하여 구하였다. 결과들은 관전압 40-150 kVp에서 1-1.33의 보정인자들을 나타냈다. 얻어진 보정인자들은 각 관전압에서 정확한 피부선량 측 정을 위하여 임상에 사용하는데 유용할 것으로 생각된다.