Nuclear material/component integrity verification and knowledge information DB for material performance

• 연구책임자 : 원자력발전소의 지속성을 보증하기 위해서는 원자력 계통의 건전성/신뢰성이 담보되어야 함. 원자로 내부구조부품과 원전 2차계통 배관의 신뢰성 검증은 원자력 발전소 건전성 향상과 기술선진화에 직결됨. 원자로 내부구조부품의 중성자 유기 응력부식균열을 실증할 수 있는 시설을 구축하였으며, 구축된 유동가속부식 실증 시험시설을 활용해 다양한 컴포넌트에 의해 형성된 비대칭 유체에 의한 배관감육을 실증하였음. 또한 실증시험과 이를 통해 생산되는 자료에 대해 품질보증체계를 구축하여 자료의 활용성과 신뢰성을 제고하였음. 중성자 조사재 취급이 가능하도록 원격 조종기를 구비한 중성자유기 응력부식균열 실증시험장치와 목업 핫셀을 cold lab에 구축하였고, 이를 활용하여 원자로 내부구조물 IASCC 실증시험 절차 및 원격제어 운전절차를 개발하였음. 최대 360℃, 20MPa의 1차 냉각수 고온 고압 환경 및 가속 조건을 구현할 수 있음을 확인하였고, leak free 설계의 안전성을 검증하였음. 미국 미시간대와 기술교류를 통하여 IASCC 실증시험 및 조사재 취급 절차를 개발하였고, 한수원 중앙연구원 및 미국 EPRI와 기술협력을 통하여 중성자 조사재 시편 수급을 위한 국내 해체원전 활용 및 관련 국가연구개발사업을 기획하였음. 오리피스, 엘보우의 배관감육에 대한 영향을 실증하였으며, 오리피스와 엘보우의 복합작용에 의해 비대칭의 최대 감육이 발생함을 확인하였음. 실증시험결과는 한전기술에서 개발한 배관감육관리 프로그램의 예측값과 비교하여 프로그램의 성능검증과 개선필요성을 동시에 확인하였음. 또한 원전 배관의 감육율 예측 신뢰성을 향상시키기 위하여 오리피스와 엘보우에 의한 비대칭 복합 유동을 유한요소 프로그램인 COMSOL과 ANSYS로 해석하여 결과를 비교 분석함. 이를 통해 배관을 이용한 실증시험과 예측의 상이함을 확인하였음. 또한 FAC 배관의 감육을 실시간으로 모니터링할 수 있는 waveguided 고온 UT 측정 시스템을 개발하였고, 이를 상온 UT 측정 결과와 비교하여 개발된 고온 UT 측정 시스템의 신뢰성을 검증하였음. 플렉시블 IDT 기반 레이저 스캐닝 검사 시스템을 개발하였으며 원전 2차계통 배관의 안전성을 향상에 활용될 수 있음. 가동 원전의 배관관리를 위한 머신러닝 기반의 FAC 데이터베이스 구축방법 및 실시간 배관 두께변화율 예측기술을 확보하였음. 향후 4차산업기술 접목을 통한 배관 감육관리 프로그램 성능 고도화, 안전성 증진 및 원전기술 수출에 기여할 수 있을 것으로 기대됨. 원전재료 물성DB 웹사이트를 문서기반 DB 프레임워크와 자바스크립트 기반 최신 웹기술을 이용하여 구축하였음. 이 DB 시스템에 기존 금속 기반 재료물성 시험 결과를 변환하여 입력하였고, 세라믹 기반 재료 물성에 대해서도 추가하였음. (출처 : 서지정보양식 151p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
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A Study on the Heat Energy Storage and Radiation Performance of PCM/SiC-based composite aggregates via Aging and Coating Method

• 연구책임자 : □ 연구개요 PCM/SiC 기반 열에너지 저장 및 방출 합성골재의 개발 ● 1차적으로 상변화물질을 활용 에이징 및 진공기법을 통한 함침골재의 개발 ● 2차적으로 상변화물질이 함침된 골재의 표면위에 실리콘 카바이드를 활용하여 표면에 코팅하여 열전도성을 향상시키면서 기계적인 성질이 향상된 합성골재의 개발 개발된 PCM/SiC 기반의 합성골재를 함유한 콘크리트의 열에너지 저장 성능 및 내구성, 기계적인 성능평가 ● 개발된 에너지 저장 및 방출 합성골재가 함유된 콘크리트 모의 부재 제작을 통한 외기온도에 따른 실내 온도 특성분석 (기후변화에 따른 에너지저장 및 방출) □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 개발된 PCN/SiC 기반의 합성골재가 함유된 콘크리트의 압축강도 특성을 살펴보면 콘크리트는 구조재료로서 일정한 소요강도 요구되는 재료이다. 개발된 합성골재는 일반 골재에 비해 시멘트 페이스트와의 부착력이 떨어지고 강도가 약한 재료를 코팅했기 때문에 물리적인 성질은 감소된다. 결과를 보면 일반 골재가 함유된 공시체에 비해 개발골재가 함유된 공시체의 압축강도가 10~25% 이상 감소하는 경향을 나타냈다. 하지만 설계기준강도를 만족하는 결과를 나타냈기 때문에 건설재료 사용하기에는 적합하다는 결론을 도출하였다. ■ 실험결과 일반 콘크리트 보다 열에너지 저장 콘크리트가 온도를 평균 5℃ 낮추어 주는 것을 확인하였다. ■ 내부의 온도는 10℃ 이상 높으면서 외기로 배출되는 열기를 저장하고 있기 때문에 실내에는 온도가 5℃ 이상 낮은 결과를 보였다. ■ 따라서 개발된 열 에너지 저장골재를 콘크리트에 함유하게 되면 외부로부터 발생되는 온도를 저장하여 내부에 침투가 되는 온도를 줄여 여름철 실내를 보다 쾌적하게 유지할 수 있다는 결론을 도출하였다. □ 연구개발결과의 중요성 ■ 개발하고자 하는 골재의 주된 목적은 여름철 열 에너지를 저장해서 외기에 온도를 내부로 들어가는 것을 막고 온도를 낮추어주는 것을 목적으로 연구를 진행하였다. ■ 이를 통해 산정된 결과를 보면, 여름철 시즌에 평균적으로 5℃ 이상 온도를 낮출 수 있고, 에너지 소비량은 여름철 900~1,200kWh 이상 절약할 수 있다는 결론을 도출하였다. ● 연구개발을 통해 얻어진 결과로 정부에서 추진하는 제로에너지의 의무화 기술에 적합하다는 결론을 도출하였다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20210200
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Clinical Research of Radiology

• 연구책임자 : [방사선의학임상연구] 1) 알파핵종 표적치료 2) 난치암 극복 방사선의학임상연구 - 과학기술특성화병원 기반 기초/임상연구 연계 육종 치료기술 개발 - 육종 치료 반응 예측 오가노이드 모델 구축 - 유방암 치료 타겟 바이오마커 발굴 - 난치성 폐암 치료의 새로운 타겟 및 바이오마커 발굴 - 환자유래 오가노이드-유전체-임상연계 통합시스템 개발 - 병리기반 방사선종양연구 - 정위방사선치료 정밀평가용 3차원선량계 개발 3) 바이오뱅크 운영사업 4) 임상시험 역량강화사업 5) 과학기술특성화병원 의무직 임상연구 활성화 사업 (출처 : 요약서 3p)
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210200
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Management of Neutron Research Facility and Support for Neutron Instrumentation Technique

• 연구책임자 : 본 과제를 통해 다음의 업무를 수행하였다. ○ 중성자 산란장치 유지 및 보수 ○ 기반 시설(빔포트, 유도관 등) 및 중성자 공급 시스템 유지보수 ○ 방사선 안전 관리 체계 구축 본 과제를 통해 얻은 결과는 다음과 같다. ○ 중성자과학연구시설의 가동 상태 회복 및 안정적 운영 ○ 중성자산란장치의 핵심 부품의 안정적 운영 관리 및 최적화를 위한 장치 기술 개발 ○ 중성자빔 이용 기반 시설(빔포트, 유도관 등) 및 방사선 안전관리 시스템 운영 관리 (출처 : 서지정보양식 - 초록 117p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
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Improvements of atmospheric chemistry-aerosol-cloud-radiation interactive mechanism in GloSea

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20210100
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Operation of Post Irradiation Examination Facilit

• 연구책임자 : 국가 핵주기 핵심 시험시설인 조사후연료시험시설이 사용후핵연료 관련 연구개발 및 산업체의 원활한 지원, 시설의 시험 역량 강화의 목표를 완수하기 위해서는 무엇보다도 시설안전이 전제되어야 한다. 2018년부터 2020년 3년간 핫셀시설 전문인력의 배치, 설비 유지보수 및 안전점검의 철저한 이행을 통해 “시설무사고 안전운전”을 달성하였다. 다양한 시험요구에 부응하고 조사후시험 역량을 강화하기 위한 노력 또한 계속되었다. 첨단 시험수요를 만족시키기 위해 핫셀 비파괴시험 계측시스템 설계, 조사피복관 기계시험용 차폐 글로브박스 설계 및 제작 등 다양한 시험기술 개발과 노후 시험장비의 개선이 각 분야에서 이루어졌다. 이 밖에도 다양한 분야에 걸쳐 유관업무가 추진되었다. 2019년에는 법정검사인 KINS 사용후핵연료처리사업 정기검사를 수검하여 1건의 지적사항을 발급받고 후속조치를 완료하였고, 2020년에 KINS 품질보증검사를 지적사항 없이 성공적으로 수검하였다. 또한 3년간 국제원자력기구의 핵물질 정기사찰 및 단기통보 불시사찰에서 단 한건의 지적사항도 없었다. 3년간 신규 핵연료 반입이 지속되지 않으면서 관련 시설 이용율은 감소하였으나, 시설이 보유한 핵연료를 통해 저연소도 사용후핵연료의 장기 건식저장 열화평가를 수행하였고, 사용후핵연료 특성평가를 위한 핫셀시험 체계를 구축하였다. 국가적인 사용후핵연료 관리방안이 결정되고 중간저장 및 처분이 추진되는 시기에 사용후핵연료 특성 검증시설로 본 시설의 활용성이 높아질 것으로 기대한다. (출처 : 서지정보양식 - 초록 219p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
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Reaction and transport in high temperature QCD matter

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 고온의 QCD 매질에서 입자들의 생성, 상호작용 및 수송 과정을 연구하여 상대론적 중이온충돌에서 일어나는 물리적 현상을 이해하는 것을 목적으로 한다. RHIC과 LHC 등에서 측정되는 입자들의 생성량은, 초기 생성 뿐 아니라 쿼크-글루온플라즈마 내에서의 상호작용 및 상전이(phase transition) 후 강입자화 되는 과정에서의 메커니즘과도 밀접한 관련이 있기 때문에, 중이온 충돌계의 진화를 이해하는 것은 실험 결과를 이해하고 분석하는데 있어 필수적이다. 본 연구에서는 특이 강입자(exotic hadron) 생성과 쿼코니움(quarkonium)의 해체(dissociation) 및 재조합(regeneration)에 초점을 맞추어 연구가 진행되었다. □ 연구 목표대비 연구결과 상대론적 중이온 충돌에서 특이 강입자의 하나인 네 개의 쿼크로 구성된 T_cc의 생성을 연구하였다. T_cc는 크기가 상대적으로 큰 분자(molecular) 상태이거나 치밀한 쿼크(compact multiquark) 상태일 가능성이 있다. 유체역학(hydrodynamics)을 이용하여 강입자 상태 물질의 진화를 모델화하고, 구조에 따른 T_cc의 초기 생성 및 파이 중간자와의 반응을 계산함으로써 RHIC과 LHC에서 그 특이입자의 생성량을 예측하였다. 무거운 쿼크와 그 반쿼크의 색 전하(color charge)에 의한 쌍극자(dipole) 상호작용을 이용하여, 글루온 흡수와 비탄성 충돌에 의한 쿼코니움의 해체를 계산하였고 그 결과가 pNRQCD(potential nonrelativistic QCD)에 수렴함을 보였다. 이를 바탕으로 쿼크-글루온 플라즈마 내에서 쿼코니움의 해체와 재조합, 에너지 손실(energy loss)등에 대한 현상론적 모델을 만들었고 이 모델을 bottomonium의 바닥 상태(ground state)에 적용하였다. central rapidity 영역에서 RAA(nuclear modification factor)와 v2(elliptic flow)를 계산하였고 이를 CMS 실험 데이터와 비교하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 본 과제에서 연구된 강입자 상태 물질의 유체역학적 모델과 반응 속도식(rate equation)을 이용한 입자들의 생성량 계산은 다른 특이 입자들의 생성량 예측에 활용될 수 있다. 2) 쿼코니움의 해체, 재조합, 에너지 손실을 이용한 현상론적 모델은 bottomonium의 바닥 상태 외에도 들뜬 상태(excited states) 및 charmonium 등에 적용하여, 이들의 RAA및 그 비율 등 다른 실험 데이터 분석에 활용될 수 있다. 3) 본 과제에서 개발된 쿼코니움 연구 결과를 바탕으로, 국내에서 무거운 쿼크 및 쿼코니움에 대한 시뮬레이션 코드 개발이 진행 중이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100017408

Development of Biosignal-based integrative work reliability management system for the security of UAE nuclear facilities

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200009753

Inference on High-dimensional Covariance Matrix

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구에서는 고차원 공분산 추정과 관련하여 (1) 비구조적 (unstructured) 공분산 행렬의 추론, (2) 구조적 (structured) 공분산 행렬의 추론, 그리고 (3) 구조적 고차원공분산 추정량의 계산과 관련한 세 가지 주제에 대하여 다양한 세부 연구를 진행하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 (1) 비구조적 공분산행렬 추론과 관련하여 가장 중요한 두 주제인 (i) 양정치성을 지니지 못한 공분산 추정량을 초기 추정량의 수렴 속도와 구조를 보전하며 양정치 행렬로 만드는 절차와 (ii) 결측치가 있는 고차원 자료의 공분산행렬 추정량으로서 IPW추정량의 수렴속도를 결측에 대한 매우 일반적인 가정 하에서 계산하였다. 두 대표 주제와 관련하여 5편의 논문을 작성하였고 이 외에도 비구조적 공분산 행렬 추론과 관련하여 5편의 논문을 추가적으로 작성하였다. (2) 구조적 공분산행렬의 추론과 관련 가장 중요한 주제인 (i) 교차공분산 행렬의 추정과 관련한 연구를 마쳤고 추가로 (ii) separable성질을 지닌 공분산 행렬에 대한 여러 논문도 작성하였다. 구조적 공분산행렬의 추론과 관련하여 위의 두 주제를 포함 9편의 논문을 작성하였다. (3) 고차원 공분산행렬의 계산과 관련 (1)과 (2)주제의 계산절차와 R package를 개발하여 온라인 공개하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 먼저, 양정치성을 띄지 않는 공분산행렬을 선형축소(linear shrinkage)기법을 이용 양정치화 시키는 작업은 본래는 초기 추정량의 구조를 보전하는 것을 목적으로 하였으나 이러한 목적이 없더라도 양정치화의 중요한 도구로 사용될 수 있다. 특히 양정치성을 띄지 않는 IPW추정량의 양정치화와 이를 이용한 희소 역공분산 행렬의 추정문제에 적용될 수 있고 더불어 element-wise matrix norm이나 nuclear norm에 대한 FSPD 이론의 확장도 실제 응용에서 중요한 문제이다. 다음으로 결측치가 있는 IPW 추정량의 이론적 성질은 지금까지의 결과 중 가장 일반적인 결과를 얻었고 이는 결측치가 있는 고차원 다변량 자료의 모니터링, 고차원 회귀분석 등 결측치와 관련한 여라 다른 연구들의 중요한 도구로 사용되고 후속 연구들을 계획 중에 있다. 마지막으로 heavy-tail 고차원 자료와 관련한 연구들은 현재의 표본공분산행렬과 관련한 연구결과들을 Tyler-M 추정량이나 Kendall’s tau 기반 추정량으로 확장하는데 있어 의미 있는 시작점이 되는 논문들이라 할 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20210300
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Study on the hexagonal boron nitride ultra-thin films via radiation

• 연구책임자 : 연구개발 목표 및 내용 최종 목표 방사선 조사에 따른 hBN의 물성 분석 및 결함을 이용한 hBN memristor 제작 전체 내용 방사선 조사에 따른 hBN의 dielectric 특성, 항복전압의 변화를 전기적 특성 변화 분석. 방사선 조사에 따른 결함을 이용하여 hBN memristor 제작 연구개발성과 ▷ dry-transfer을 이용한 전사방법으로 SiO₂기판, 전극패턴 위 등의 다양한 기판에 hBN 소자 제작 방법 획득. ▷ 초고속 카메라 설치 기술 확보 및 hBN의 breakdown 현상 관측 성공 ▷ hBN 기반 캐퍼시터를 제작하여 hBN의 breakdown과 같은 전기적 특성 파악에 성공함 ▷ 방사선 조사 이후의 hBN의 물성 변화를 시뮬레이션, 전기적으로 분석함 ▷ 방사선, 전자빔 조사한 hBN을 사용하여 memristor 소자를 제작하고 측정 및 분석. ▷ hBN과 이차원 물질을 결합하여 memtransistor를 제작하고 다양한 활용에 대한 가능성을 확인함. 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ hBN을 dielectric layer로 사용하여 다양한 소자를 제작하게 되면 hBN의 atomically clean surface 특성으로 인해 소자의 성능을 크게 개선시킬 수 있을 것으로 기대됨 ○ dielectric 물질의 break down 연구는 반도체 기반 소자의 내구성 증진에 중요한 요소임. dielectric 물질의 break down에 관한 메커니즘은 아직까지 정확하게 밝혀지지 않았으며, 이에 대한 시각적 분석을 통한 break down 현상에 대한 연구는 break down 메커니즘 규명에 큰 역할을 할 것으로 기대됨 ○ 메모리 소자에 대한 수요는 향후 지속적으로 증대될 것으로 예상됨. 그에 반해 아직 memristor에 관한 연구는 아직 기초수준에 머물러 있음. 따라서 차세대 2차원 박막을 활용한 memory 소자 제작기술 확보는 미래 산업의 기술 선점에 있어 매우 중요한 요소로 작용할 것으로 보임. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200012146