페라이트/마르텐사이트계 산화물 분산강화강 (Ferritic/Martensitic Oxide dispersion strengthened steel, F/M-ODS) 은 우수한 고온 크리프 성능과 내조사 저항성을 가진 합금으로 고속로 핵연료 피복관 소재로서 연구개발 되고 있다. 현재 한국원자력연구원에서는 고유조성의 합금개발과 함께 제조공정 및 접합특성 연구가 …

소듐냉각고속로 및 초고온 가스로와 같은 제4세대 원자로는 60년의 설계 목표로 개발되고 있으므로 장시간의 가동 중 크리프 손상에 의한 균열이 발생할 경우 크리프 균열성장이 수명의 대부분을 차지할 수 있기 때문에 고온 구조재료의 설계에 크리프 균열성장속도 데이터가 필요하다. 고온에서의 크리프 재료는 크리프 연성재료(creep-ductile materials)…

고속로의 주요 노심구조물로는 핵연료를 감싸는 피복관과 핵연료 하부집합체를 담고 있는 랩퍼가 있으며, 그 사이로 냉각수가 흐르게 된다 (그림 1). 고성능 노심 구조재료의 개발에 대한 필요성은 핵연료의 연소도가 피복관 재료의 성능에 의존한다는 사실에 기인한다. 즉, 연소도가 높아지면 노심의 핵연료집합체의 사용기간이 길어지게 되고, 따라서 비용을 절감할 수 있…

원자력에너지 활용에 대한 대국민적인 합의를 도출하기 위해서는 원자력발전의 경제성, 안전성, 지속성, 핵확산 저항성 및 안전한 방사능 폐기물의 처리 방안 등이 확보되어야 할 것이다. 이러한 요구에 부응하기 위한 기술적 해결방안으로써 초고온가스로, 초임계수로, 소듐냉각고속로 및 액체금속냉각로 등 다양한 미래 원자력시스템들이 제시되었다. 이 중 우리나라에서는 소…

미래형 원자력 시스템 중의 하나인 소듐냉각고속로는 냉각재로 액체소듐을 사용한다. 소듐은 매우 뛰어난 열전도체이며 구조재와의 양립성 또한 우수하다. 소듐의 비등점은 대기압에서 883°C로서 냉각재 비등과 관련한 높은 안전여유도를 가지며, 1차 계통 압력을 대기압 수준으로 유지하게 함으로써 안전성 측면에서 매우 유리한 장점을 가지고 있다. 소듐의 유일한 단점으…

미래형 원자력시스템의 노심 구조물은 극심한 중성자 조사 조건(~400 dpa)에서 운전되어야 할 뿐 아니라 SFR의 핵연료 피복관과 같은 경우는 700°C에 이르는 높은 온도에서도 기계적 건전성을 유지해야 한다. 노심의 성능은 노심 구조물 재료의 건전성에 의해 제한을 받기 때문에, 고성능 원자로 건설을 위해서는 적절한 노심 재료의 선택은 매우 중요하다. 그…