| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트) |
| 권호 |
14권 1호 |
| 발표분야 |
구조재료 |
| 제목 |
핵연료 집합체 구조부품의 조사후시험기술 개발 |
| 초록 |
신규 개발 및 기존의 핵연료 집합체 구조부품의 건전성 평가 및 관련 설계 해석에 필수적인 조사후 기계적 특성 자료를 제공하기 위하여 다양한 조사후시험이 핫셀 내에서 수행된다. 이를 위해서는 각 구조부품들의 사용 중 조건을 모사할 수 있는 다양한 조사후시험기술이 개발되어야 한다. 본 논문에서는 구조부품들 중 상단고정체 누름스프링, 안내관 및 계측관 그리고 구조부품 연결 및 용접부에 대한 기계적 특성 자료 생산을 위한 조사후시험기술을 개발하고자 한다. 이상의 부품들에 대한 기계적 시험용 치구 및 장비의 설계 시에는 한국원자력연구원 조사재시험시설 핫셀 내에서의 사용 조건에 대한 적합성과 원격조종기(manipulator)에 의한 원격조작의 용이성 등을 고려한다. 또한 조사후시험 대상은 한국표준원전용 개량핵연료 및 웨스팅하우스형 원전용 개량핵연료 집합체에 사용되는 부품들로서 이들의 형상 및 치수에 기초하여 관련 장비를 개발한다. 상단고정체 누름스프링은 핵연료 집합체가 냉각재 부양력에 의하여 들리지 않도록 누름력을 제공하는 기능을 가지고 있어야 하며, 집합체의 종류에 따라 상이한 형상 및 구조를 가지므로 이에 적합한 그립(grip)을 설계하였다. 이로부터 스프링 강성 및 최대 스프링력을 얻는다. 안내관 및 계측관은 핵연료 집합체의 제어봉, 중성자선원봉 및 노내 계측기 삽입을 위한 안내 기능을 가진다. 또한 골격체를 구성하는 구조부품들은 용접 및 벌지조인트 또는 나사체결 연결부에 의하여 조립된다. 이들의 인장시험에는 튜브형 시편을 사용하며, 시험 중 시편의 반경방향 변형을 막기 위한 플러그(plug)를 시편에 삽입한다. 이때 사용되는 그립은 고연소 핵연료의 경우 부품 재료의 취화가 심하게 발생하므로 시험 중 시편 그립부에서의 파손이 발생하지 않도록 특수한 그립을 설계하여야 한다. 얻어진 하중-변위 곡선으로부터 인장특성과 용접, 벌지 및 나사체결 강도 등의 조사 특성자료를 산출한다. 이상과 같은 핵연료 집합체 부품에 대한 조사후시험을 통하여 획득한 조사특성자료들을 데이터베이스화하고 향후 신규 핵연료 개발 및 기존 핵연료의 성능개선을 위한 설계 및 해석용 자료로 활용할 것이다. |
| 저자 |
김도식, 유병옥, 백승제, 김기하, 주용선, 전용범, 안상복
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| 소속 |
한국원자력(연) |
| 키워드 |
핵연료 집합체; 누름스프링; 스프링강성; 안내관; 계측관; 용접부; 연결부; 강도
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