지구 온난화의 원인이 되는 이산화탄소를 저감하며 유해한 배기가스를 배출하지 않는 수소연료전지자동차(FCV)에 대한 관심이 높아지고 있다. 한국가스안전공사에서 현재 구축하고 있는 평가장비는 이러한 수소연료전지자동차용으로 사용되는 고압용기의 수압반복시험 및 밸브류로 구성된 고압수소저장시스템의 단품 및 시스템 평가를 통한 안전신뢰성 검증을 목적으로 하고 있다. 현재 수소연료전지자동차는 차량이나 부품의 시험 방법에 대한 통일된 기준/표준/시험법이 아직 완전하게 정비되어 있지 않고, 시장에서의 도입 제도, 기준 등이 만들어지고 있는 현실이다. 또한 연료로 수소를 사용하는 도입단계에 있기 때문에, 수소용기가 반복압력변동에 따라 어떤 거동을 나타내는지에 대한 실험관련 연구가 미진한 상태이다. 따라서 수소연료전지자동차용 고압수소저장시스템에 대한 내구성, 안전성 확보를 위하여 수소연료전지자동차에서 중요한 부품인 용기에 대한 반복피로시험이 필요하다. 특히 복합재 용기 분야에서 Type3용기에 대한 높은 안전성과 내구성이 보고되고 있지만 실질적으로 얼마나 다른 용기에 비해 높은 성능을 가지고 있는지 국내에서는 체계적으로 검증된바 없다. 따라서 구축된 수압반복 장비를 이용하여 Type3 용기에 대한 수압반복시험을 실시하였으며, 이를 통해 수소용기의 거동을 확인하고자 한다.
지금까지의 CANDU 사고이력과 관련된 문제점을 살펴보면 핵연료 채널의 부적절한 설계 및 설치 그리고 부적절한 압력관 가동조건 등에 많은 문제점이 있었다. 이러한 의미에서 CANDU의 안전성은 압력관의 건전성으로부터 확보된다 하여도 과언이 아니다. 그러나 CANDU에서 차지 하는 중요성에 비추어 압력관의 사용환경은 매우 열약하다. 따라서 가동중 압력관 건전성 위협 요인에 대한 정기적인 검사, 시험 및 평가는 CANDU 안전성확보의 첫걸음이 된다. 특히 건전 성평가에 필요한 주요자료가 압력관 인출시험결과로부터 확보됨을 고려할 때 압력관 인출시험을 국내에서 수행할 수 있는 능력을 확보하는 것 또한 우리에게 부과된 과제라 할 것이다.
본 논문은 항우연에서 운용 중에 있는 축소 로터 시험장치(General Small-scaled Rotor Test System, GSRTS)에 대한 구조 안전성 확보를 위한 구조해석 수행 결과를 제시하고 있다. 프루드(froude) 축소 및 마하(mach) 축소 시험을 수행하고, 관절형 및 무힌지 로터 등 다양한 로터 시스템 적용을 위해서는 시험장치의 안전성 확보와 운용상의 능력 범위를 확인하기 위해 로터 운용 조건에서 나오는 기준하중을 이용하여 구조 안전계수를 산출하였다. 특히, 구동계통(drive system)은 베어링 및 기어, 축 등으로 구성되어 있어 운용상의 안전성 확보가 우선적으로 요구되는 필수 항목이다. 구조해석은 구동계통의 기본 부품의 형상 및 재료 물성치를 이용하여 해석적 방법으로 구하였다. 본 로터 시험장치는 설계된 안전계수 안에서 운용을 해야 하며, 향후 KUH 축소 품동모델 시험을 적용할 때도 하중계산을 통해서 시험시 운용조건의 범위를 정해야한다.
벌꿀에 잔류하는 플루메쓰린을 분석하기 위하여 HPLC를 이용한 신속 정확한 시험법을 확립하였으며, 확립한 시험법을 사용하여 수입 및 국내 유통 중인 벌꿀에 대한 플루메쓰린 잔류량을 조사하였다. 균질화한 시료를 증류수와 아세토니트릴에 녹여 추출한 다음 실리카 카트리지를 사용하여 헥산과 디클로로메탄 혼합액(55:45)으로 용출시켜 정제한 후 HPLC로 분석하였다. 이동상으로는 85% 아세토니트릴을 사용하였으며, 검출파장은 266 nm로 하였다. 회수율은 90.2-97.8%, 검출한계는 0.003 mg/kg으로, 확립된 시험법은 직선성, 정밀성, 정확성을 측정하여 검증하였다. 국내 유통 중인 수입꿀 12건 및 국산꿀 118건을 대상으로 잔류하는 플루메쓰린을 분석한 결과 모두 검출한계 이하로 조사되었다.
현재 재료의 기계적 특성을 평가하기 위한 가장 표준화된 방법은 일축인장시험이다. 일축인장시험은 다양한 기계적 물성을 제공하나, 일정 크기 이상의 시편을 요구하므로 실제 산업현장에서 사용되고 있는 구조물의 안전성 평가에 이용하기 어렵다. 이러한 단 점을 개선할 수 있는 시험법으로 최신압입시험법이 제안되었다.(중략)
안전등급 Ni-Cd 축전지는 품질수명이 15-25년으로 환경시험 등을 통하여 입증되었지만, 설치후 7년이 경과한 한국 원자력 연구소 방사성 폐기물 처리시설의 안전등급 Ni-Cd 축전지는 1992년에 실시한 최초의 용량시험 결과 기준용량에 미달하였다. 안전등급 Ni-Cd 축전지와 관련된 각종 유지보수 기술을 조사하고, 용량복구를 위한 증류수와 전해질 성분의 적절한 보충, 충전과 방전 특성의 적용, 활성제 보충, 전극의 청소를 통하여 매년 성능이 회복되어서 1995년도 용량시험시에는 기준용량을 초과하였으므로 안전등급 Ni-Cd 축전지의 용량 문제해결 사례로 소개한다.
심각한 손상, 결함, 재료적인 열화현상 등이 발견되지 않은 교량들은 대부분 설계하중에 대한 안전성을 확보하고 있으나, 주기적으로 시행되는 안전진단에서 건전성이 충분히 입증된 경우조차 대부분 재하시험을 수행하고 있다. 재하시험 필요 여부에 대해서 관련 세부지침에서는 정성적인 기술에 머무르고, 일부 연구들이 응답보정계수 산정 등 내하력 평가에 대한 개선 방안들을 제시하고 있으나, 재하시험의 적정성에 대한 연구는 미미하다. 본 연구는 안전진단에서 재하시험의 관행적 수행에 대한 기존의 의문에 대해 검토하고, 기설 콘크리트 교량들의 상태평가와 내하율 산정 자료 등에 대한 통계 분석을 토대로 재하시험 수행 여부를 포함하는 합리적이고 정량적인 절차적 안전진단 대안을 제시하였다.
가스기기 안전장치 및 조리기구에 중요한 안전장치인 Gas Sensor를 가속시험을 이용하여 신뢰성을 분석하였다. 시험을 실시한 결과 GAS SENSOR의 Heater는 인가전압에 따른 특성 변화가 아레니우스 모델과 어링모델이 잘 일치함을 보여주었다. 즉, Heater선의 전압은 발열온도에 비례하고 있음을 알 수 있었다. 이번 실험을 통하여 STRESS에 비례적으로 특성이 변하는 제품은 설계단계에서 수명에 영향을 주는 잠재적 취약부를 단시간에 효과적으로 끌어내어 개선할 수 있는 기술임을 입증하였으나 다양한 STRESS의 복합적인 인자에 의하여 변화되는 특성을 분석하여 실질적으로 현장실무에 활용을 위해서는 많은 기술적 보안이 필요할 것으로 판단된다.
최근 원자력발전소의 안전계통 소프트웨어는 신뢰성을 향상시키기 위해 ANSI/IEEE-ANS-7-4.3.2-1982 기준에 따라 확인 및 검증이 이루어지고 있다. 이 규정은 안전관련 소프트웨어가 정적 및 동적 환경에서 시험되어야 한다고 요구하고 있다. 부적절노심냉각감시계통의 경우에 정적시험 절차 및 관련기술들은 개발되었으나 동적시험 절차 및 관련기술들은 개발되지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 미개발된 기술들을 논의하고, 동적시험 절차와 시험 입력자료 생성 프로그램을 제안한다. 이 프로그램의 성능은 울진 3,4호기 최종 안전성 분석 보고서의 사고해석 결과를 사용하여 확인하였다.
ITER AC/DC 컨버터는 토카막 시스템의 안전성 확보를 위하여 단락 조건에서의 높은 내구성이 요구된다. 단락시험은 크게 컨버터 출력단 단락시험과 컨버터 내부 단락시험으로 구분된다. 컨버터 출력단 단락시험은 단락시험 조건에서의 전력장치의 내구성과 브릿지 스위치의 전류 분배특성 및 Bypass 스위치 동작 특성을 확인하기 위한 것이며, 컨버터 내부 단락시험은 기계적 구조물 안전성 검증을 위한 것이다. ITER CS AC/DC 컨버터의 단락시험은 전기연구원에서 시행되었으며 본 논문에서는 컨버터 출력단 단락시험 결과를 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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