Metals such as stainless steel and alloy 600 are used as structures and materials in nuclear power plants due to their excellent mechanical properties and heat resistance. And recently thermal and mechanical cutting technologies are being actively researched and developed for dismantling NPP. Among them, the mechanical cutting method has the advantage of less secondary waste generation such as fume and fine dust, but according to the wider the cutting range, the reaction force and the cutting device size are increased. In this paper, plasma assisted milling has been proposed to reduce the reaction force and device size, and the plasma efficiency was measured for SUS 316L. The plasma torch was operated at the level of 3 to 4 kW so that it was heated only without cutting. And the feedrate was set at 150 to 250 mm/min. The test confirmed that the plasma efficiency was 35% about SUS 316L, and it is expected that the numerical analysis using these test results can be used as basic data for plasma assisted milling.

Various cutting technologies such as thermal and mechanical are being researched and developed to dismantle shutdown nuclear power plants. Each technology has the following advantages and disadvantages. The thermal cutting method has low reaction force and fast cutting speed, but secondary waste such as fume, dross, and fine dust is generated. The mechanical cutting method has the advantage of low generation of secondary waste such as fume, dross, and fine dust, but has the disadvantage of increasing the size of the device due to its large reaction force. In this study, the performance of plasma milling robot cutting technology for nuclear power plant materials was evaluated. First, before applying plasma auxiliary milling to the robot, tests were conducted on SUS 316 L and Alloy 600 to secure processing conditions such as plasma torch output and transfer speed. The test have shown that the mechanical strength was decreased of each material at the output power of the plasma torch of 4.4 and 8.4 kW, the transfer speed of 200 and 100 mm/min. Based on the test results, a plasma milling was attached to the robot and tested, and it was confirmed that even a small robot with a load of 140 kg can cut without any major problems.

Normally, non-metallic wastes, such as sands, concrete and asbestos are regarded as electrically non-conductive materials. However, when the temperatures are increased up to the melting point, their electrical conductivities can be greatly improved, flowing arc current. Accordingly, these nonmetallic wastes can be efficiently treated by heating them up to the electrically conducting temperatures by using a non-transferred type plasma torch, and then, melting them completely with arc currents in transferred mode of plasma torch. For this purpose, we propose a convertible plasma torch consisting of three cylindrical electrodes (rear electrode, front electrode and exit nozzle). Compared with conventional plasma torch with two cylindrical electrodes (rear electrode and front electrode), the proposed plasma torch can provide more stable plasma jet in high powered and non-transferred mode due to the presence of exit nozzle, resulting in rapid heating of the non-conductive materials.

Nowadays, transferred type arc plasma torches have been widely present in industrial applications, in particular, using melting pool of electrically conducting materials such as arc furnace, welding and volume reduction of radioactive wastes. In these applications, the melting pools are normally employed as an anode, thus, heat flux distributions on anode melting pool need to be characterized for optimum design of melting pool system. For this purpose, we revisited the one-dimensional model of the anode boundary layer of arcs and solved governing equations numerically by using Runge-Kutta method. In addition, the direct melting process of non-combustible wastes in the crucibles were discussed with the calculation results.

In this work, we report test results for direct melting of non-combustible wastes by using a 100 kW class transferred type plasma torch. For this purpose, non-combustible wastes consisting of metals and sands were prepared, weighed and melted by a transferred arc in a ceramic crucible with inner diameter of 150 mm. Test results reveal that 75wt% M6 iron bolts mixed with 25wt% sands were completely melted down within 140 seconds at the plasma power level of 83.8 kW, producing melting speed of 100 kg/hr and volume reduction rate of 62.8%. In addition, for simulated wastes consisting of 77.3wt% metal chips and 22.7wt% sands, the volume reduction rate high than 88% was achieved at 50 kW plasma power. These results indicate that non-combustible wastes can be treated efficiently when directly melting them by using transferred type plasma torch.

Depending on the type of waste, DC plasma torch uses a transfer type operation for conductive waste and a non-transfer type operation for non-conductive waste. The transfer mode plasma torch can secure high throughput because the arc directly contacts the object and has high thermal efficiency. However, since the non-transfer mode does not have a higher thermal efficiency than the transfer mode, higher output is required to secure high throughput. A method of increasing the output of the plasma torch is increasing the current or extending the length of the plasma arc. However, the method of increasing the current affects the life of the electrode, and there is a limit to extending the arc length in the positive polarity plasma torch. Therefore, it is effective to design the plasma torch with reverse polarity to secure life and extend the arc length. In the reverse polarity plasma torch, the front electrode serves as the cathode, and the cathode point is not easy to control compared to the anode point, which may cause abnormal arcing and damage the plasma torch. This paper was conducted to investigate the conditions for securing the safety of these non-transferable reverse polarity plasma torch. The plasma torch is designed to have an output of 100 kW or less and to use the detachable nozzle to control the cathode point. The test showed that the shape of the nozzle prevented the cathode point moving outside of plasma torch and the excessive extension of the arc. Thanks to this, it was confirmed that plasma could be stably formed and abnormal arcing could also be prevented.

It is important that the plasma torch used in the waste treatment field has a high output to increase throughput. In order to increase the output of the plasma torch, there is a method of increasing the current or extending the length of the plasma arc. Among these methods, high power can be easily achieved simply by increasing current, but it is difficult to ensure electrode life. Therefore, it is necessary to check the appropriate current and arc length conditions to achieve high power and stable operation. In this paper, the power performance according to the arc length, current, and operation mode was confirmed in the transfer mode plasma torch. The test conditions are the distance (arc length) between the plasma torch and the external electrode was set to 5-180 mm, and the current was set to be in the range of 90-460 A. As a result of the test, it was confirmed that the reverse polarity operation had a maximum output of 159 kW depending on the arc length and current, and the positive polarity operation had a maximum output of 138 kW. Through this result, it was confirmed that the arc length had an effect on increasing the output, and that the reverse polarity operation had a longer arc than the positive polarity operation.

As awareness about the danger of radon in indoor air has increased, various studies have been conducted to reduce the source of radon. This study was performed to investigate the effect of radon mitigation technology in a railway tunnel. Radon barrier paint and radon shield membrane developed to reduce the concentration of radon in soil and construction material were applied in the tunnel. The tunnel was divided into three sections, A, B, and C, and radon barrier paint, a buffer section, and radon shield membrane were applied, respectively. After securing a sealing screen to the floor and division of each section, radon concentrations were measured and compared before and after each product was applied, and statistical significance was confirmed through the Wilcoxon signed rank test. Measurement was performed with the In-Situ Method and Closed Chamber Method. Radon concentration measured by the in-situ method changed in A section to 124.1 Bq/m2/day from 614.1 Bq/m2/day (79.8%, z=-2.521, p<0.05), in B section to 416.2 Bq/m2/day from 467.1 Bq/m2/day (10.9%, z=-0.980, p=0.327), and in C section to 47.3 Bq/m2/day from 645.6 Bq/m2/day (92.7%, z=-2.521, p<0.05). Radon concentration measured by the closed chamber method recorded a decrease in A section to 88.8 Bq/m3 from 364.2 Bq/m3 (75.6%, z=-2.201, p<0.05), in B section to 471.8 Bq/m3 from 583.3 Bq/m3 (19.1%, z=-0.700, p=0.484), and in C section to 115.9 Bq/m3 from 718.8 Bq/m3 (83.9%, z=-2.521, p<0.05). In addition to soil, it is very important to mitigate radon from building materials with a high contribution rate of radon in order to manage radon by source. Due to the spatial characteristics of railway tunnels, soil and wall concrete structures are exposed as they are, so it is considered that radon mitigation actions are required utilizing verified methods with high mitigation efficiency.

In the present work, a three-phase AC arc plasma torch system is proposed to separate inorganic radioactive materials from the organic liquid waste. For this purpose, first, assuming the resistance of arc plasma ranges between 0.1 and 0.2 ohm, we designed a three-phase AC arc plasma power supply with the power level of 20 kW. Then, a three phase arc plasma torch consisting of three carbon rods with the diameter of 20 mm was designed and mounted on a cylindrical combustion chamber with the inner diameter of 150 mm. Detail design and basic performance of the plasma system were presented and discussed for application to the treatment of radioactive slurry wastes.

In this work, we report the basic performance of a 100 kW class mobile plasma melting system consisting of two 24-ft commercial containers, each in charge of the plasma utilities and melting process. In this system, a 100 kW class transferred type plasma torch has been installed together with a crucible having an inner volume of 2,884 cm3. Filling the inner volume of the crucible with the simulated metal waste, such as bolts and nuts, melting tests have been carried out for 5 min by varying plasma input power from 50 kW to 100 kW. By measuring the volume of metal waste before and after melting test, then, the volume reduction rates were estimated and discussed.

We developed a 100 kW Class Transferred Type Plasma Torch applicable for melting of noncombustible metal wastes. By employing reverse polarity discharge structures for hollow electrode plasma torch, a transferred type arc plasma was generated stably with long arc length higher than 10 cm at the arc currents of ~400 A and gas (N2) flow rate of ~50 lpm. High arc currents and high arc voltages caused by the increased arc length could input high power level of ~100 kW to the noncombustible metal wastes, enabling quick melting. In addition, relatively long arc length and low gas flow rates can help reduce the deposition of melted materials on the exit surface of the torch. Thanks to these features, the developed plasma torch is expected to be suitable for small-scaled and portable melting system.

Aluminum (Al) is one of the major factors adversely affects crop growth and productivity in acidic soils. In this study, the effect of Al on plants in soil was investigated by comparing the protein expression profiles of alfalfa roots exposed to Al stress treatment. Two-week-old alfalfa seedlings were exposed to Al stress treatment at pH 4.0. Total protein was extracted from alfalfa root tissue and analyzed by two-dimensional gel electrophoresis combined with MALDI-TOF/TOF mass spectrometry. A total of 45 proteins differentially expressed in Al stress-treated alfalfa root tissues were identified, of which 28 were up-regulated and 17 were down-regulated. Of the differentially expressed proteins, 7 representative proteins were further confirmed for transcript accumulation by RT-PCR analysis. The identified proteins were involved in several functional categories including disease/defense (24%), energy (22%), protein destination (9%), metabolism (7%), transcription (5%), secondary metabolism (4%), and ambiguous classification (29%). The identification of key candidate genes induced by Al in alfalfa roots will be useful to elucidate the molecular mechanisms of Al stress tolerance in alfalfa plants.

In this work, we introduce a 100 kW class mobile plasma melting system designed for non-combustible radioactive wastes treatment. To ensure mobility, the designed system consists of two 24-ft commercial containers, each in charge of the plasma utilities and melting process. In the container for plasma utilities, a 100 kW class DC power supply is installed together with a chiller and gas supply system whereas the container for melting process has a transferred type arc melter as well as off-gas treatment system consisting of a heat exchanger, filtrations, scrubber and NOx removal system. As a heat source for a transferred type arc melter, we adopted a hollow electrode plasma torch with reverse polarity discharge structure. Detailed design for a 100 kW class mobile plasma melting system will be presented together with the main specifications of the components. In addition, the basic performance data of the melting system is also presented and discussed.

농가에서 수거한 돈분뇨 고형물을 원료로 하여 퇴비단에 공기를 공급하는 송풍방법을 4 가지(T1, T2, T3, T4)로 구분하여 33일 동안 퇴비화 실험을 수행한 결과를 종합적으로 분석 한 결론은 다음과 같다. 1. 처리형태별 각 퇴비단의 온도변화를 측정한 결과, 송풍을 실시한 퇴비단 T1의 온도는 퇴비화 개시 직후부터 급격하게 상승하여 퇴비화 1일 이내에 65oC까지 상승하는 결과를 보였다. 또한 송풍 처리구간의 온도변화 곡선을 보면 공기 배출통 로를 설치한 처리구 T3, T4가 단순 송풍구 T2에 비해 퇴비단의 온도가 더 높게 나타났다. 2. 퇴비단의 pH는 전체 처리구 모두에서 퇴비화 초기 단계에서는 pH 수준이 약간 낮아지다가 퇴비화 기간이 경과함에 따라 다시 상승하는 추세를 보였다. 3. 실험기간이 경과함에 따라 각 처리구별 퇴비의 수분함량은 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. 수분 감소 정도는 T1, T2, T3, T4 모두 다 비슷한 수준을 나타냈다. 4. 퇴비중의 VS 함량은 전체 처리구 모두에서 퇴비화 기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 보였다. VS 감소 정도는 T1과 T2에 비해 T3와 T4에서 상대적으로 더 높은 비율로 나타났으며 T1과 T2는 비슷한 경향을 나타냈다. 5. 퇴비화기간이 경과함에 따라 EC의 변화는 크게 나타나지는 않았으나 T4에서는 약간 감소하는 경향을 나타냈다. 6. 송풍조건에 따른 각 처리구별 종자발아 지수는 T2와 T3에 서 양호하게 나타났으며 T1과 T4는 상대적으로 더 낮게 나타 났다. 7. 송풍조건에 따른 각 처리구별 부숙도는 전체 처리구 모두에서 퇴비화 개시 후 9일 이후부터는 부숙이 완료된 것으로 나타났다. 부숙도는 T2와 T3에서 양호하게 나타났으며 T1과 T4는 상대적으로 더 늦게 부숙 상태에 도달하는 것으로 나타났으며 종자 발아지수를 기준으로 할 때는 T2와 T3 처리구가 양호한 결과를 보였다.

가상현실 기술이 발전하면서 다양한 영역에서 여러 목적으로 활용되고 있다. 하지만 사용자로부터 메스꺼움, 어지러 움 등과 같은 멀미 증상에 대한 부작용도 함께 보고되고 있다. 이런 멀미 증상을 사이버멀미라고 말하며, 사용자에게 불편을 야기시켜 불쾌감과 스트레스와 같은 부정적 영향을 줄 수 있으며, 현재 사이버멀미의 발생 원인과 해결책에 관한 공식적인 표준이 없다. 본 연구에서는 이런 한계점을 극복하기 위해 정량적, 객관적 사이버멀미 평가법을 제안하였다. 10명의 20대 남성 대상으로 이동과 회전을 하는 가상현실을 경험하게 하면서 128채널의 뇌파를 측정하였다. 11개 영역에서 Delta와 Alpha 상대 파워를 계산하고, ROC curve를 통해 area under the ROC curve (AUC)가 가장 높은 값을 가지는 다중회귀모형을 도출하였다. 이렇게 도출한 다중회귀모형은 11개의 설명변수로 피험자가 응답한 사이버멀 미의 정도와 비교하여 95.1 % (AUC = 0.951)의 정확성으로 사이버멀미를 구분하는 것이 가능함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 정리하면 본 연구에서는 128 채널의 뇌파를 통해 멀미에 대한 객관적 반응을 확인하였으며, 뇌의 특정부 위에서 반응이 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과와 분석법을 활용하면 추후 사이버멀미 관련 연구에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 퇴비단 내에서 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력 억제효과를 분석하기 위하여 염소 분 퇴비, 젖소 분 퇴비 그리고 한우 분 퇴비를 대상으로 하여 실험을 수행하였다. 소리쟁이 종자와 피 종자를 거즈에 싸서 퇴비단 내에 묻어놓고 1.5일, 3일, 10일, 20일 경과 후 종자를 회수한 뒤 발아력을 측정하였다. 실험 결과 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아율은 가축 분의 종류와 퇴비화 방법에 관계없이 퇴비단의 온도와 직접적인 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 온도가 60∼70°C인 조건의 퇴비단에서 1.5일 동안 머무른 소리쟁이 종자와 피 종자는 발아력을 완전히 상실하였다. 반면에 퇴비단 최고 온도가 51°C 이하인 퇴비단에서는 소리쟁이 종자와 피 종자가 퇴비단 내에서 20일간 머무른 후에도 10 % 정도의 발아력을 유지하였다. 이상의 결과를 종합해보면, 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아율을 억제하기 위해서는 가축 분 퇴비화단계에서 최소 55°C 이상의 온도를 3일 이상 유지하는 것이 좋다. 또한 퇴비단 온도가 60∼70°C 정도 상승한다면 약 1.5일 정도 체류하는 것으로도 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력을 억제할 수 있을 것이다. 퇴비화 방법을 기준으로 보면, 호기적 퇴비화 방법이 퇴비단의 온도상승기간이 더 짧았다. 따라서 호기적 퇴비화방법을 적용하는 것이 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력을 억제하는데 더 효율적일 것이다.

본 연구의 목적은 국내기업의 국제화 수준과 성과 간의 관계를 살펴보고 두 변수 간의 관계가 기업의 내․외부 환경요인에 의해서 어떻게 달라지는지를 설명하는 데 있다. 본 연구는 기업의 국제화 수준과 성과는 U자형의 관계를 갖는다고 주장한다. 그러나, 이와 같은 관계의 강도는 기업의 재무여유자원과 산업의 글로벌화에 따라 달라 질 수 있다. 내부 상황요인으로 고려한 재무여유자원은 기업이 재무여유자원을 많이 보유할수록 국제화 초기단계에서의 성과 하락의 효과는 약화되고, 적응단계에서의 성과 상승효과는 강화될 것이다. 외부 상황요인으로 고려 한 산업의 글로벌화 수준은 기업이 속한 산업의 글로벌화 수준이 높을수록 초기단계에서의 성과 하락의 효과는 약화되고, 적응단계에서 성과 상승의 효과는 강화될 수 있다. 2003년부터 2015년 기간의 101개 국내 제조 기업의 1101개 관측치를 분석한 결과, 기업의 국제화는 성과와 U자형의 관계를 갖는 것으로 나타났으며, 기업의 여유재무자원이 많을수록 국제화 초기 성과에 미치는 부정적 효과는 약화되고 적응단계에서는 성과에 미치는 긍 정적 효과가 강화되는 것으로 나타났다. 또한, 산업의 글로벌화 수준이 높을수록 국제화 초기단계에 성과에 미치는 부정적 효과는 약화되고 적응단계의 성과에 미치는 긍정적 효과는 강화되는 것으로 나타났다. 본 연구는 국내 기업의 성공적인 국제화를 위해서는 내․외부환경에 대한 고려와 장기적 관점의 투자가 중요함을 시사한다.

본 연구의 목적은 기업의 내․외부환경 측면에서 국내기업 국제화의 선행요인을 분석하고 글로벌 경제위기 이 전과 이후에 국제화에 영향을 미치는 선행요인의 효과가 어떻게 변화하는지를 분석하는 데 있다. 외부환경 가운 데 국내시장 성장률과 국내시장 경쟁 강도를 고려하였으며, 국내시장 성장률이 높을수록 기업의 국제화 수준이 낮아지지만 국내시장 경쟁 강도가 높을수록 기업의 국제화 수준이 높아질 것이라고 주장하였다. 내부환경과 관련 하여 연구개발 집중도, 마케팅 집중도, CEO 해외경험을 고려하였으며, 연구개발 집중도와 마케팅 집중도가 높을 수록 국제화 수준이 높아질 것이라고 주장하였다. 내부환경의 요소로 CEO의 해외경험을 고려하였는데, CEO의 해외경험이 많을수록 기업의 국제화 수준이 높아질 것이라고 주장하였다. 그리고, 내부환경 변수가 국제화에 미 치는 효과는 글로벌 경제위기 이전보다 이후에 강화된다고 주장하였다. 2002년부터 2012년 기간의 101개 국내 제조 기업의 1101개 관측치를 분석한 결과, 국내시장 성장률은 기업의 국제화에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며 국내시장 경쟁 강도는 기업의 국제화에 정(+)의 영향을 미치는 것을 확인하였다. 기업의 연구개발 집중도, 마케팅 집중도, CEO 해외경험은 국제화에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 연구개발 집중도 와 국제화 간의 관계만 글로벌 경제위기 이전보다 이후에 더욱 두드러지게 나타났으며 CEO 해외경험은 소유경 영자인 경우에만 글로벌 경제위기 이전보다 이후에 국제화 수준을 강화시키는 것으로 나타났다. 본 연구는 국내 기업 국제화의 영향요인을 글로벌 경제위기 이전과 이후로 비교해서 살펴봄으로써 국내기업 국제화 동인의 변화 에 대해 보다 종합적인 이해를 제시하였다.