소개
원전 구조재료는 발전소 운전시 중성자에 조사되어 재료의 고유특성이 변화하게 된다. 조사손상으로 인한 특성 변화는 원전 기기/부품의 건전성에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 재료의 조사 손상 특성에 대한 예측은 원전 안전의 기반으로써 중요한 의의를 가진다. 본 연구는 다양한 방사선의 조사 환경하에서 재료 손상을 평가하기 위하여 전산모사와 실험적 방법을 결합한 새로운 패러다임을 개발하는데 그 목표를 두고 있다. 고비용, 장시간이 소요되는 원전재료 조사실험의 한계를 극복하기 위해서, 실험적으로는 다양한 첨단 미세구조 분석 기술을 적용·개발하고 있고, 아울러 현재 재료 분야에서 계속 발전 중인 재료 전산모사 기법을 원전재료에 적용하여 조사 효과를 분석하고 예측할 수 있도록 노력하고 있다. 독립적인 두 방법의 상호 결합을 통하여, 현재 사용중인 재료의 조사 특성 평가 기법의 한계를 넘어선 방법을 구축하고자 하는 것이 주요한 목표이다. 또한 원전 재료의 물성 및 조사특성에 대한 자료를 수집하여 인터넷을 통하여 체계적으로 자료를 공개할 수 있는 portal 사이트를 구축함으로써, 원전 재료 분야의 주요한 정보 전달 매체로써 위치를 확립하는데 노력하고 있다.
주요 성과
- 조사결함 분석용 장비 구축 및 신기술 적용(PAS, FEG-TEM, APT)
- 재료거동 전산모사 다중스케일 모델링 프레임 구축
- 방사선재료 미소시편의 기계적 특성평가를 위한 정밀 분석기술 확보
현재 진행중인 연구개발
- 원자로 구조재료 조사손상 예측 모델링 및 전산모사
- 첨단분석 기법을 이용한 이온조사재 미세구조 분석(APT)
- 원전재료 열화/물성 관련 MD-Portal 구축
주요 사용 장비
- 재료 미세조직 분석장비: 투과전자현미경(FE-TEM), 주사전자현미경(SEM), X-ray 회절분석기(XRD), 양전자 소멸분광기(PAS), 이온 밀러
- 미소시편 물성측정장치: 나노 인덴터, 마이크로 인덴터