초고온가스로와 같은 고온 원자로 압력용기의 후보재로서 여러 구조재료들이 검토되었으나, 현재는 SA508-Gr.3/SA533B-1 저합금강과 G91 합금강 (9Cr-1Mo-V) 의 두 소재로 압축된 상태이다. 어떤 소재가 원자로용기의 설계에 적용되기 위해서는 ASME BPV Code Section III에서 인용하는 소재물성데이터 테이블이 준비되어있어야 한…

21세기에 들어서면서 원자력 선진국들을 중심으로 제 4세대 (Generation IV) 원자력 시스템이 제안되었으나, 지금까지 개발되고 전력생산에 상당부분을 기여해온 가압경수로형 원자력발전소에 비하여 그 운전조건들이 훨씬 더 가혹한 조건들을 상정하고 있다. 따라서 4세대 원자력시스템들을 구현하기 위해서는 극한환경에 노출되는 핵심부품 재료가 확보되어야 한다.…

니켈기초합금은 헬륨 불순물 분위기 조건하에서 크리프 및 산화 거동이 주요 열화 기구가 된다. 헬륨불순물 분위기에서의 크리프 강도의 저하 원인은 산화기구와 밀접한 관련이 되고 있다. 장시간 크리프 응력하에 재료가 노출될 때 형성되는 외부 산화층 (Cr2O3), 내부산화층 (Al2O3), 탈탄층,…

초고온가스로는 높은 운전온도로 인해 내열성이 우수한 재료가 사용되며, 대표적인 내열재료는 니켈기초합금과 세라믹 복합체 등이 있다. 초고온가스로는 출구온도가 950°C 이르는 고온과 7 MPa의 높은 압력에서 가동될 것으로 보이며, 불활성 기체인 헬륨이 냉각재로 사용된다. 주요 부품인 열교환기 및 고온배관은 우수한 크리프 성질과 고온 내산화성을 요구하고 있…

고온가스로의 핵연료는 UO2연료핵에 열분해탄소(PyC) 및 탄화규소(SiC) 피복층이 코팅된 TRISO 피복입자가 기본 구성을 이룬다. TRISO 피복층을 구성하는 buffer/inner PyC/SiC/outer PyC 각 층들은 고유의 역할을 가지고 있는데, buffer 층은 고에너지의 핵분열 생성물들로 인한 다른 피복층의 손상을 막아 주는 희생층의 역할…

수소생산용 초고온 가스로는 헬륨을 냉각재로 950oC의 온도에서 60년간 사용할 수 있도록 설계되므로 공기 분위기에서의 장시간 크리프 데이터의 보충뿐만 아니라 부족한 헬륨 분위기 크리프 데이터를 확보하여야 한다. 공기 및 헬륨 분위기에서의 단․중기 크리프 특성 데이터를 얻고, 크리프 파단된 시편의 미세구조의 변화를 관찰하여 헬륨 분위기에서의 특성 저하 원인…