| 초록 |
핵연료 골격체 부품으로는 지지격자, 상/하단고정체, 안내관 및 계측관 등이 있으며, 각 부품들은 전 수명 기간 동안 고유의 기능을 유지하여야 한다. 구조부품 중 지지격자는 연료봉의 지지, 연료봉 및 안내관의 간격 유지 그리고 냉각재 혼합 성능 보유와 같은 필수 기능을 가지며, 상단고정체의 누름스프링은 운전 중 핵연료 집합체가 냉각재의 부양력에 의하여 들리지 않도록 핵연료 집합체에 누름력 제공하는 기능 그리고 안내관 및 계측관은 제어봉 및 계측기 등의 삽입을 위한 안내 기능을 가지고 있다. 지지격자는 앞에서 언급한 지지격자의 필수 기능을 가지면서 연료봉 프레팅 마모의 최소화, 압력강하량 감소 및 연료봉 휨 방지기능을 가져야 하므로 이에 대한 스프링 성능시험, 정적 및 동적좌굴시험을 수행하며, 원자로 노내에서 핵연료 집합체의 고정기능을 가지는 상단고정체 스프링에 대한 스프링 특성시험을 수행한다. 또한 제어봉, 중성자선원봉 및 노내 계측기 삽입을 위한 안내 기능을 가지는 안내관 및 계측관에 대한 강도시험 그리고 점/TIG 용접부 및 나사체결/벌지연결부에 대한 조사후 강도시험을 수행한다. 현재 상용 원자력발전소에서 사용하고 있거나 새로이 개발된 핵연료 골격체 부품의 조사후 건전성 평가 또는 이에 대한 설계 개선 및 해석을 위한 기계적․구조적 특성 자료를 취득하기 위하여 위에서 언급한 다양한 부품에 대하여 조사성능검사 기술을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 지지격자에 대한 스프링과 정적좌굴시험이 핫셀 내의 적용성 검토 그리고 지지격자 동적 좌굴, 상단고정체 스프링, 안내관/계측관 및 용접/연결부의 기계적 시험용 그립과 장비의 한국원자력연구원 조사재시험시설 핫셀 내에서의 사용 조건에 대한 적합성과 원격조종기(manipulator)에 의한 원격조작의 용이성 등을 고려한 설계를 수행하였다. 이와 같이 개발되고 시험적으로 검증된 조사성능검사기술은 향후 기존 핵연료 집합체의 성능개선 또는 신규 핵연료 개발에 있어서 매우 유용하게 활용될 것이다. |
