• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2003년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.345-353
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• 2003

탄소강은 가공성과 용접성이 우수하기 때문에 각종 산업설비의 배관재로 많이 사용되고 있으며, 특히 가압중수로형 원전의 1차측 배관과 가압경수로형 원전의 2차측 배관에 주로 사용되고 있다. 그러나 탄소강 배관은 부식에 취약하므로 유동가속부식(FAC, Flow Accelerated Corrosion) 현상에 의한 배관의 두께가 감소하는 감육 손상이 중요하게 대두되고 있는 실정이다. 이러한 감육현상은 다른 어떤 설비보다 안전성의 확보가 강조되고 있는 원전 배관의 경우에 있어서는 특히 중요한 건전성 저해요인으로 인식되고 있다.(중략)

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1175-1182
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• 2013

위상잠금모드가 적용된 적외선열화상 시험법은 열전도도가 큰 재료에서 결함의 검출능력을 향상시키기 위해 개발되었으며, 기존의 적외선열화상 기법에 비해 우수한 결함 검출능력을 보이는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 원전 배관 감육결함 검출에서 위상잠금모드 기법의 적용 효과를 살펴보기 위해서, 감육결함이 가공된 배관 시편을 대상으로 위상잠금모드를 적용하여 적외선열화상 시험을 수행하였다. 시험 결과로부터 감육결함에 대한 위상이미지를 얻고, 이것을 기존의 적외선열화상시험법으로 구한 열화상이미지와 비교하였다. 비교 결과, 위상잠금모드의 적용이 감육결함에 대한 형상 결정 능력을 향상시키는 것을 확인하였다. 이러한 개선 효과는 폭과 길이가 작거나 경계가 경사진 감육결함에서 뚜렷하였다. 그러나, 깊이가 얕은 감육결함의 검출능력은 크게 향상되지 않았다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권4호
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• pp.361-367
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• 2013

원자력 발전소의 많은 배관들은 고온, 고압 환경에서 사용되고 있으며, 부식에 의한 감육 손상이 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 배관의 감육 손상은 원전 설비가 노후화됨에 따라 점차 증가할 것으로 예상된다. 따라서, 배관 부식에 의한 원전 설비의 사고를 예방하기 위해 배관부의 감육 손상 및 부식 결함을 비파괴적인 방법으로 평가할 필요가 있다. 특히, 원자력 발전소의 배관에서 발생하는 감육 손상을 실시간으로 평가하기 위한 레이저 초음파 기술은 기존의 접촉식 방법이 가지는 한계를 넘어 접근이 어려운 부위에서도 측정이 가능하다. 본 연구에서는 비파괴, 비접촉식 평가를 위해 레이저를 이용한 광학적 방법을 적용하였다. 펄스 레이저로 초음파를 발생시키고 레이저 간섭계를 이용하여 초음파 신호를 획득하였으며, 먼저 감육 손상이 없는 배관에서의 초음파 신호를 검출하여 배관 내에서의 종파 속도를 측정하였다. 그리고, 배관의 두께대비 20, 30, 40, 50%의 인위적인 감육 배관을 제작하여 종파 속도를 측정하였다. 측정된 종파 속도를 이용하여 감육 배관의 두께를 계산할 수 있고, 감육 손상 부분(내부결함 깊이)의 정량적 평가도 가능하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.429-435
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• 2010

국내를 포함한 전 세계 50여개 원전의 발전사업자는 유동가속부식에 의한 탄소강 배관 감육을 관리하기 위하여 CHECWORKS 프로그램을 이용하고 있다. CHECWORKS 프로그램은 대구경 배관에만 적용 가능한 것으로 알려져 있기 때문에 소구경 배관에 대해서는 현장 배관감육 관리 담당자의 경험과 판단에 따라 배관을 관리하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 국내 원전 소구경 배관 4개 라인그룹에 대하여 CHECWORKS 프로그램과 FLUENT 코드를 이용하여 유동가속부식과 유동 특성을 분석하였다. 그 결과 현장 배관감육 관리 담당자의 기술력에 따라 CHEC- WORKS 프로그램도 소구경 배관 감육 관리에 이용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권7호
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• pp.717-722
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• 2011

본 연구의 목적은 국부감육이 일어나고 있는 위치들을 분석하고, 그와 관련된 난류매개변수를 밝혀내는데 있다. 축소 제작된 배관계 티부분에서의 실험과 수치해석이 이루어졌으며, 실제로 배관계 부품내에서의 유동특성을 유추하기 위하여 그 결과들이 비교 검토되었다. 국부감육율과 난류 매개변수간의 상관관계를 결정하기 위하여 급수가열기 주 배관에서의 티 부품에 대한 수치해석이 수행되었고, 실제적인 국부감육 발생 위치를 찾아내기 위해 알칼리 금속염을 사용하여 감육 유로가시화 실험을 수행하였으며, 이를 기초로 한 난류매개 변수와 국부감육의 두께가 비교 분석되었다. 이러한 결과 값 비교를 통하여 얻어낸 바로는 기하학적 형태에 기인하는 배관 벽면에서의 박리로 인한 반경 방향 유속 Vr이 국부 감육 현상과 가장 연관성이 높은 것으로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.321-328
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• 2006

본 논문에서는 전단간섭계를 이용하여 감육 곡관부의 변형을 계측하고 내부 감육 결함의 위치를 찾고자 하였다. 전단간섭법은 비파괴검사(NDT)와 응력/변형률 해석에 적용되어왔던 광학적 방법의 한가지이다. 이 기술은 간섭계에서 tilt mirror를 조작함으로써 조절이 가능한 민감도를 갖는 변위의 1차 도함수를 직접 측정할 수 있다는 이점을 지니고 있다. 본 논문에서는, 국부적으로 감육이 발생한 탄소강 곡관부에 대해 실험하였으며, 전단간섭법을 곡관부의 변형량 측정과 내부 감육결함 검사에 적용하였다. 실험 결과로부터, 이 기술이 내부 결함이 있는 배관부에도 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제21권1호
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• pp.51-58
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• 2007

This study on the effects of local wall-thinned location on the fracture behavior of pipes was carried out, and the results were compared with the analytical results. Local wall-thinning for the bending test was machined with various sizes on the outside of pipes, in order to simulate the metal loss, due to erosion/corrosion. In addition, we had carried out FE analysis for the pipes with local wall thinning on the inside, and its results were comparatively studied with that of the outside. Three-dimensional elasto-plastic analyses were able to accurately simulate fracture behaviors of inner or outer wall thinning. Fracture types, obtained from the experiments and analyses, could be classified into ovalization, local buckling and crack initiation, depending on the thinned length and thinned ratio. Based on the results, the fracture behaviors of pipes with the outer wall thinning can be applied to estimate the fracture behaviors of pipes with the inner wall thinning.

• 한국가스학회지
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• 제9권3호
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• pp.1-8
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• 2005

배관은 사용기간 중에 여러 가지 열화에 의해 손상을 받으며, 그 중 감육(두께감소)이 발생하게 되면 심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 배관시스템의 보전유지를 위해서는 감육되어진 배관의 강도를 평가하는 것이 중요하다. 어떤 재료가 외부 응력 등에 의해 파괴 혹은 변형된다면 그 특징적인 탄성파가 변형메카니즘에 따라 여러 가지로 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 감육을 가지는 배관에서 감육결함의 길이 및 깊이를 다르게 상정하였을 때 나타나는 AE신호들에 대해 Wavelet Transform시스템을 이용하여 평가하였다. 또한,실배관의 굽힘시험을 통하여 기계적인 강도를 평가하였다. 결과로부터, 감육의 깊이비(d/t)의 정도에 따라 주파수 성분을 구별하는 것이 가능하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.647-657
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• 2012

원자력 배관 시스템은 엄격한 설계기준에 따라 제작 되었음에도 불구하고, 장기 사용에 따라 발생하는 감육 및 균열에 의한 파손 사례가 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 스테인리스강 배관 시험체의 단조하중 및 반복하중 재하실험을 실시하여 국부 감육과 균열의 손상유무 및 0%, 35%, 75%의 손상정도가 배관의 파괴거동에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. 본 실험에서는 실제 원자력 발전소에서 사용되고 있는 직경 3인치 TP316 스테인리스강 엘보우와 직관 배관을 대상으로 하여, 인위적으로 곡관부와 용접부에 0%, 35%, 75%의 국부적인 감육과 균열을 도입하고 20MPa의 내압을 가한 후 재하실험을 실시하였다. 그 결과, 국부 감육 및 균열의 손상정도가 파괴모드, 최대하중, 반복회수 및 에너지흡수율에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 그리고 휨 모멘트를 이용하여 ASME의 결함 허용기준을 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권4호
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• pp.323-329
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• 2013

위상잠금 적외선 열화상 기법을 이용하여 원전 배관의 결함 검출 및 각도별 결함 검출 조건에 관한 연구를 수행하였다. 결함의 가공은 감육 길이, 원주방향 각도, 감육 깊이를 변화시켜 결함조건을 가공하였다. 사용된 장비는 적외선 열화상 카메라와 1 kW용량의 halogen lamp 2개를 사용하였으며, halogen lamp와 대상 배관과의 거리는 2 m로 고정시켜 실험을 수행하였다. 실험결과의 분석을 위하여 온도분포, 위상 데이터를 확보하고, 이를 분석하여 결함 길이를 측정하였다. 이 연구를 통해 각도별로 나타나는 감육 결함의 검출 형태를 파악함으로서 실제 발전소의 배관에 나타나는 다양한 각도의 결함의 분석이 가능하다. 적외선 열화상 데이터보다 위상잠금 적외선 열화상 데이터가 측정 결과의 신뢰도가 높았다.