2012년 3월부터 2017년 2월까지 수행된 “장기가동 원전재료 안전성 향상 신기술 개발” 대과제의 4세부과제인 “전산모사 기반 재료손상 예측기술 개발” 과제에서 성취한 주요 연구 성과를 간략히 정리하였다. 첫 번째는 전산모사를 기반으로 원자로 재료의 조사손상에 대한 모델링을 수행한 것이며,…

고에너지의 입자(중성자, 양성자, 이온, 전자)가 재료에 조사되어 재료내의 원자와 충돌 시 에너지 전달로 원자의 국부적 배열이 순간적(~10-11s)으로 흐트러지는 Displacement cascade를 일으킨다. 이때 대부분의 원자는 주기적 배열상태로 돌아오지만 일부는 배열상태를 회복하지 못하고 이탈되어 공공과 침입형원자를 형성한다.…

기존의 조사손상 평가기술은 원자력발전의 역사만큼 오랜 동안 개발되어왔으며, 현재의 기술수준은 원자로 발전소의 안전성 확보에 있어서 중요한 역할을 하고 있다. 실제 상용로의 압력용기재료는 가동 중에 중성자의 조사로 인하여 항복강도의 증가, 연성의 감소와 같은 기계적 성질의 열화 현상을 보이게 된다. 따라서 가동되는 원자력발전소의 건전성 확보 및 안전운전을 위…

가속기 조사 방법은 원자력 구조재료의 중성자 조사 효과를 규명하기 위한 하나의 방법으로 사용되고 있다. 고 에너지로 가속된 이온은 재료 내부의 원자들과 충돌하여 시료 표면의 수~수십 마이크로 깊이 영역에 조사 손상층을 만들게 된다. 그림 1은 고 에너지(2 MeV) 양성자를 오스테나이트 스테인리스강에 조사한 경우 SRIM 으로 계산된 양성자 투과 깊이에 따…

가동 원전의 구조재료로 널리 사용되는 316 stainless steel 장기간 조사 손상을 받았을 시 void가 발생하여 dimensional instability가 발생하는 것은 원전의 안정성에 치명적인 문제를 야기할 수 있는 중요한 문제로 인식되어 왔다. 평균 입계 크기와 applied stress가 void swelling은 이 void…

Stopping and Range of Ions in Materials (SRIM)은 재료 내에 이온 주입 및 이온 조사 공정에 관련된 공정변수를 계산하기 위하여 널리 사용되는 Monte Carlo 전산모사 코드이다 [1]. 이 코드를 이용하여 이온 조사에 따른 조사손상량, 즉 displacements per atom(dpa)를 계산할 수 있다. 조사손상 …