| 초록 |
원자로 가동 중 발생할 수 있는 설계기준 사고 가운데 하나인 냉각수상실사고(LOCA, Loss Of Coolant Accident) 발생 시, 핵연료 피복관의 기계적 특성을 평가하기 위한 여러 시험법이 제안되어 왔다. 시험로 혹은 연구로에서의 시험방법도 활용되고 있으나, 실험실 규모의 기계적 특성시험의 경우 크게 급랭시험(Quench test)과 급랭후시험(Post-quench test)으로 분류하며, 급랭시험의 경우 Semi-integral quench test, Quench test without mechanical loading 등의 시험을 수행하며, 급랭후시험의 경우에는 링압축시험(Ring compression test), 굽힘시험(Bending test), 충격시험(Impact test), 링인장시험(Ring tensile test)등이 활용된다. 위 시험방법은 각각의 장단점을 가지고 있으며, 표준화된 시험방법은 현재까지 구체적으로 확립되지 않은 상황이다. 고연소도 원전 운전에 따라 부식, 수소화, 중성자 조사효과 등에 의한 지르코늄 합금으로 제조되는 핵연료 피복관의 사용 중 열화(Degradation) 정도는 더욱 더 심각해지고 있으며, 따라서 핵연료 피복관의 사용 중 열화(Degradation)가 심각하지 않았던 1970년대 이전에 제정 및 적용되어왔던 LOCA 사고 시 핵연료피복관 취화 관련 안전규제기준 또한, 최근 들어 국제적으로 그 개정이 피복관 재료의 이슈로 등장하고 있다. 1973년 USNRC에서 제정한 핵연료피복관 안전규제기준의 모태가 되었던 시험법이 바로 링압축시험법이었으며, 원전 선진국에서는 현재 링압축시험법을 비롯해 여러 다양한 시험법을 고려하고 있다. 본 논문에서는 이러한 링압축시험법과 이 외 핵연료 피복관의 기계적 특성을 평가하기 위한 여러 시험방법론에 대해 고찰하고 주요 시험결과가 논의될 것이다. |
