| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 | 10권 2호 |
| 발표분야 | 금속 |
| 제목 | 조사 지르카로이 피복관의 횡방향 인장시험기술 개발 |
| 초록 | 조사 핵연료 피복관의 횡방향 기계적 특성을 평가하기 위하여 핫셀시험에 적합한 개량 링인장시험법(그림 1)을 개발하였다. 피복관에 원환방향 하중으로 작용시키기 위한 지그의 형상 및 치수는 링인장시험 동안 시편의 곡률이 일정하게 유지되어 게이지 부에 굽힘모멘트가 발생하지 않도록 결정하였으며, 링시편 내부와 그립사이의 마찰을 최소화하기 위하여 테프론 테이프 또는 흑연계 윤활제를 사용하였다. 링시편은 게이지부 내로 변형이 제한되고 게이지부 내에서 균일한 단축 원환변형율 분포를 나타내도록 설계하였다. 제안된 링인장시험법에 대하여 핫셀 내에서의 사용 조건에 대한 적합성, 원격조종기(manipulator) 등에 의한 원격조작의 용이성 그리고 얻어진 시험결과에 대한 정확성 등을 검토하였다. 그림 2로부터 최대 인장하중은 Teflon tape(μ=0.03)를 사용한 경우 1.89 kN 그리고 흑연계 윤활제(μ=0.125)의 경우에는 2.05 kN로서 흑연계 윤활제의 경우가 약 1.08배 큰 최대 인장하중을 나타내었다. 링시편의 파단양상은 그림 3과 같이 사용한 윤활제의 종류와 무관하게 게이지 부에서 소성변형량이 크게 발생하며, 인장하중 방향에 대하여 45o의 기울기를 가진 전단파단 양상을 나타내었다. 이상과 같이 제안된 링인장시험법을 적용함으로서 핵연료 피복관의 원주방향 기계적 특성을 정량적으로 평가할 수 있으며, 얻어진 자료들은 피복관의 안전성 해석과 관련 규정에서 사용되는 피복관 손상기준의 개선에 활용된다. 그림 1 개량 링인장시험 그림 2 인장강도에 미치는 마찰의 영향 (a) Pre-1(Teflon tape) (b) Pre-3(Graphite lubricant) 그림 3 파단된 링시편 사진 |
| 저자 | 김도식, 안상복, 오완호, 유병옥, 백승제, 주용선, 홍권표 |
| 소속 | 한국원자력(연) |
| 키워드 | Nuclear Fuel; Cladding; Irradiation; Hot cell; Ring Tensile Test |
