화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터)
권호 20권 2호
발표분야 C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials)
제목 지르칼로이 피복관 내 수소화물 농도가 와전류 신호 특성에 미치는 영향 연구
초록   원자로 내에서 부식생성물로 생성되는 수소는 핵연료봉을 비롯한 구조부품에 흡수되며 고용한계치 넘어서는 수소는 금속 기지 내에서 수소화물을 형성하게 된다. 금속 기지 내 수소화물은 취성으로 인해 핵연료봉 및 구조부품의 건전성에 위해한 것으로 알려져 있기 때문에 흡수된 수소함량을 정량적으로 평가하는 기술은 매우 중요하다. 본 연구에서는 전도성 재질인 지르코늄 합금의 수소화에 따른 물성(전기전도도) 변화와 이 때 와전류 탐촉자에 유도되는 와전류 임피던스 변화 간의 상관관계를 분석하여 기지 금속 내 포함된 수소함량을 정량적으로 평가하는 일련의 장비와 시험기술을 개발하는데 주안점을 두고 있다.
  본 연구에서는 수소함량 변화에 따른 와전류 신호 변화를 정밀하게 감지할 수 있는 2가지 형상과 방식의 탐촉자를 설계, 개발하였으며, 탐촉자의 교정을 위해 기체수소장입법(gaseous hydrogen charging method)을 이용하여 0~1000 ppm에 이르는 교정용 표준시편을 제작하였다. 교정용 표준시편을 대상으로 금속전도도 측정기와 와전류 시험기를 사용하여 다양한 인가 주파수에서 수소화물의 농도에 따른 와전류 신호를 측정하였고, 특성변화를 분석하였다. 분석 결과 200 ppm 이하의 수소 농도에서 와전류 신호의 변화를 구분하기는 어려웠으나, 200 ppm 이상의 수소 농도가 증가함에 따라 와전류 신호의 변화가 두드러지는 것을 알 수 있었다.
저자 장정남, 권형문, 서항석, 이형권, 손영준, 김도식, 전용범
소속 한국원자력(연)
키워드 지르칼로이; 수소화물; 와전류 임피던스; 기체수소장입; 수소 함량; 전기전도도
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