| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 가을 (10/27 ~ 10/29, 신라대학교) |
| 권호 | 17권 2호 |
| 발표분야 | C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료) |
| 제목 | 등각형상 지지격자 스프링 접촉부에서 고연소용 지르코늄 합금의 부식특성 분석 |
| 초록 | 최근 고연소도용으로 개발된 핵연료 집합체가 국내 상용 원전에서 전주기 연소를 마치고 방출되었다. 방출된 핵연료 집합체는 고방사선을 방출하기 때문에 이러한 고방사선 물질을 취급/시험할 수 있는 국내 유일한 시험시설인 한국원자력연구원 조사후시험연료시설로 이송하여 각종 성능시험을 수행하였다. 본 연구에서는 기 개발된 핵연료의 등각형상 지지격자 스프링 부위에서 피복관의 부식특성을 중심으로 기술하였다. 핵연료 집합체 내에서 지지격자 스프링은 정상운전 또는 사고시 냉각수가 원할한 냉각 유로를 확보할 수 있도록 연료봉을 지지하는 역할을 한다. 종전의 스프링은 점 접촉방식의 형상으로 피복관과의 접촉면적이 협소한데 반해 등각형상 스프링은 면접촉 방식으로 변화되면서 이 부분에서 부식특성이 다소 변화된 것으로 관찰되었다. 등각형상 스프링 접촉 피복관 주변부에 대하여 일차적인 핫셀 외관검사를 수행하였고 이를 바탕으로 축방향 2mm 간격으로 와전류를 이용한 원주방향 산화막 분포를 측정하였다. 또한 와전류를 이용한 산화막 측정결과의 검증과 수소화물 분포를 관찰하기 위해 2mm 간격으로 반경방향 파괴시편을 제작하여 금속조직 시험을 수행하였다. 산화막 측정시험 결과, 흥미로운 점은 등각형상 스프링 비접촉부위에서 고연소용 피복관 재질로 사용된 Zirlo의 산화거동은 기존의 연소성능 예측치와 잘 부합하고 있으나, 접촉부위에서 산화막 두께는 비접촉부에 비해 약 두 배가량 큰 것으로 드러났다. 또한 금속조직 현미경 시험결과 접촉부위에서의 수소화물 함량 역시 더 큰 것으로 나타났다. 향후 등각형상 스프링 접촉부에서 일어난 피복관 부식거동의 변화 원인을 파악하기 위해서는 스프링 형상의 변화와 피복관 부식거동에 영향을 미치는 여러 인자들에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. |
| 저자 | 장정남, 민덕기, 권형문, 서항석, 손영준, 전용범 |
| 소속 | 한국원자력(연) |
| 키워드 | 등각형상 지지격자 스프링; 지르코늄 합금; 부식특성 |
