화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교)
권호 13권 2호
발표분야 구조재료
제목 핵연료 집합체 지지격자의 조사후시험기술 개발
초록 지지격자 조사후시험국내 고유의 핵연료를 개발하고 실제 상용 원자로에 적용하기 위한 기초 시험자료의 생산기술 확보를 위한 과정의 일환으로서 핵연료 집합체의 주요 부품 들 중 지지격자 셀 및 지지격자 판의 중성자 조사특성 자료를 생산하기 위한 조사후시험기술을 개발하였다. 시험용 치구 및 장비의 설계 시에는 한국원자력연구원 조사재시험시설 핫셀 내에서의 사용 조건에 대한 적합성과 원격조종기(manipulator) 등에 의한 원격조작의 용이성 등을 고려하였다. 지지격자 셀 스프링 특성시험은 스프링 및 딤플의 성형가공이 완료된 지지격자체 중 한 개(1×1)의 셀에 해당하는 부분을 사용하며, 시편의 외면을 완전 고정하고 스프링에 접촉되어 있는 연료봉에 수직하중을 가함으로서 스프링에 대한 하중-변위 곡선을 얻는다. 지지격자 셀 좌굴 특성시험은 지지격자 셀 스프링 시편과 동일한 시편을 사용하며, 은 시편의 위/아래 면에 수직하중을 가함으로서 셀에 대한 하중-변위 곡선을 얻는다. 지지격자 판 스프링 특성시험은 스프링 및 딤플의 성형가공이 완료된 지지격자판을 사용하며, 시편의 모든 면을 완전 고정하고 스프링에만 수직하중을 가함으로서 스프링에 대한 하중-변위 곡선을 얻는다. 이상의 시편의 지지조건을 고려하여 각 시험에 적합한 시험용 치구들을 설계 및 제작하였으며, 이를 사용하여 연구용 원자로인 하나로에서 조사된 시편들에 대한 조사후시험을 수행하였다. 이 시험으로 부터 중성자 조사에 의하여 지지격자 셀 및 지지격자 판 스프링의 스프링 상수는 감소하고, 좌굴시험으로부터 최대 압축하중은 증가하는 양상을 보였다. 본 논문에서 개발된 조사후 특성시험 기술을 사용하여 생산된 조사후 특성 자료는 향후 차세대 원자로용 핵연료 집합체 부품들의 조사에 따른 기계적 특성 평가 및 파괴거동 관련 데이터베이스를 개선하고, 이로부터 사용 조건에 적합한 재료의 선정 및 부품들의 파손기준을 확립하기 위하여 활용될 것이다.
저자 김도식1, 유병옥1, 백승제1, 김기하1, 주용선1, 류우석1, 이진석2, 서정민2, 한희탁2
소속 1한국원자력(연), 2한전원자력연료(주)
키워드 Post Irradiation Examination; Fuel Assembly; Grid; Spring; Buckling
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