• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.118-122
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• 1997

차세대 원자력발전소 증기발생기 전열관 재료로 채택된 니켈기저합금으로 기존 전열관 재료인 인코넬600에 비해 고온 고압 조건에서 응력부식균열에 강한 장점을 가진 합금인 인코넬690 시료에 최대 에너지 120 keV의 질소 이온빔을 조사하여 이 재료의 기계적 특성 변화를 관측하였다. 특성 시험으로는 표면 경화를 관찰하기 위한 미세 경도 시험을 수행하여 미세 경도 증가를 확인하였다 아울러 표면 경화가 피로 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위해 피로 균열 전파 시험을 수행하여 이온 주입으로 인한 표면 경화가 피로 균열 전파를 촉진시킴을 관찰하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.437-443
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• 1995

국내, 외에서 원자력발전소의 주요 구성 기기인 증기발생기의 세관 건전성과 관련 설계개선을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다[2,3,4,5,6]. 현재 가동중인 발전소에서는 개선된 증기발생기로 교체하고자 하는 검토가 이루어지고 있으며, 설계중인 발전소에서는 중기발생기의 건전성을 향상시키기 위한 노력이 진행되고 있다. 본 논문에서 기존에 조사되고 검토된 자료를 바탕으로 [2] 현재까지 주로 사용되어온 증기발생기의 세관 재질을 인코넬 600 MA(mill annealed)로 사용할 때 40년 수명동안 증기발생기의 건전성을 보장할 수 있는 고온관의 온도를 분석한 결과 적절한 온도가 607$^{\circ}$F(319.4$^{\circ}C$)임을 알았다. 그리고 이 온도를 반영할 때 계통설계에 영향을 주는 설계사항에 대하여 검토하였고, 추가로 인코넬 600 MA보다 고온조건에서 건전성이 양호한 인코넬 690 TT(thermal treatment)를 사용할 때 설계에 미치는 영향도 검토하였다. 이러한 분석결과는 추후 국내 원자력발전소에서 보다 증기발생기의 건전성을 보장하기 위해 설계개선을 하고자 할 때 기초 자료가 되리라 판단한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.49-54
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• 2003

Most of the operating pressurized water reactors (PWRs)has chosen Inconel 600 as steam generator tubing. The long-term operation of steam generators showed that the use of this material induced localized corrosion damages. The current trend is using Inconel 690 as a tube material for the replacement steam generators. Based on the current trend, we have chosen Inconel 690 for the advanced Power Reactor 1400 (APR1400) steam generator tube material. In this paper, we examined the technical consideration in this modification: the effect of chemical composition, thermal conductivity, corrosion resistance and wear characteristics

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1998년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.288-291
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• 1998

Inconel 600 alloy is used as the material of nuclear steam generator tubing because of its mechanical properties, formability, and corrosion properties. According to reports, the life time of nuclear power plants decreases because of the pitting, intergranular attack, primary water stress corrosion cracking(PWSCC), and intergranular stress corrosion cracking(IGSCC), and denting in the steam generator. The SCC test is very important because of SCC appears in various environment such as solutions, materials, and stress. The C-Rig specimen was made of the steam generator welded sleeve repairing by the pulsed Nd:YAG laser. In the corrosion invironment, corrosion solutions are Primary Water, Caustic, and Sulfate solution and corrosion time is 1624-4877hr. The permitted stress is 30-60ksi.In this C-Ring SCC test is the relationship between corrosion depth, crack and corrosion environment is evaluated. SCC was happens in Sulfate and Corrosion solution but doesn't happen in Primary Water. The corrosion time and stress is very affected by the severely environment of Sulfate or Caustic solution. The microstructure observation indicates that SCC causes interganular failure in the grain boundary of vertical direction.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권1호
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• pp.82-87
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• 1999

The basic remote sleeve repair-welding technology by the pulsed Nd:YAG laser for increasing the lifetime of the steam generator tube in a nuclear power plant has been developed. The relationship between the connection width and welding parameters have been investigated for the fundamental research to apply the sleeve-repair-welding technique to the nuclear industry. The Inconel 600 tube and Inconel 690 sleeve used for high temperature and high pressure service were welded as round lap welding by Nd:YAG laser. It was observed that the tensile shear strength, 340MPa of the welded specimen is equivalent to about 60% of that of the base metal (Inconel 600), 550MPa. The difference between the hardness of the base metal and that of the laser welds was about 10%. Ductile fracture was partly occurred in the weld but the cracking has not been observed. In spite of absence of the crack, the strength of welds was not sufficient in terms of the tensile shear strength.

• 한국해양공학회지
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• 제21권2호
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• pp.50-59
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• 2007

Steam generator tubes are degraded from wear, stress corrosion cracking, rupture and fatigue and so on. Therefore, the failure assessment of steam generator tube is very important for the integrity of energy plants. In the steam generator tubes, sometimes, the local wall thinning may result from severe degradations such as erosion-corrosion damage and wear due to vibration. In this paper, the elasto-plastic analysis was performed by FE code ANSYS on steam generator tubes with wall thinning. Also, the four-point bending tests were performed on the wall thinned specimens, and then it was compared with the analysis results. We evaluated the failure mode, fracture strength and fracture behavior from the experiment and FE analysis. Also, it was possible to predict the crack initiation point by estimating true fracture ductility under multi-axial stress conditions at the center of the thinned area from FE analysis.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.58-65
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• 2018

The purpose of this study is to develop a Half Nozzle Repair(HNR) process to prevent the leakage from welds on small bore piping in Reactor Coolant System. The Codes & Standards of tempered bead and design requirements of J-Groove welds are reviewed. Automatic machine GTAW welding and machining equipments are developed to perform HNR process. Single pass welding and overlay welding equipments are conducted in order to obtain the optimal temper bead welding process parameters with Alloy 52M filler wire. Coarse grain heat affected zone(CGHAZ) is formed by rapid cooling rate in heat affected zone after welding. Accordingly, a proper temper bead technique is required to reduce CGHAZ in 1-Layer of welds by 2- and 3-Layers. Mock-up tests show that the developed HNR process is possible to meet ASME Code & Standard requirements without any defect.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.637-644
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• 2012

증기 발생기 내부의 U-tube와 지지 구조간의 충격에 의하여 발생하는 프레팅 마모는 원자력 발전소 안전성에 영향을 미치게 된다. 증기발생기의 신뢰성을 향상시키기 위하여 이러한 프레팅 마모 현상을 평가하는 것이 필요하며, 본 연구는 프레팅 마모현상을 정성적, 정량적으로 규명하기 위하여 증기발생기의 실제 상황과 같은 조건의 온도와 압력하에서 실험을 수행하였다. 다양한 실험조건에 대하여 기본적인 실험을 수행하였으며 일률과 마모량의 관계를 온도에 따라 구하였다. $90^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $340^{\circ}C$ 각각의 온도에서의 마모상수는 $9.051{\times}10^{-16}\;Pa^{-1}$, $3.009{\times}10^{-15}\;Pa^{-1}$, $2.235{\times}10^{-15}\;Pa^{-1}$로 구해졌으며 특히 저온 수중상태의 마모상수는 물의 점도의 영향으로 상온 공기중의 값보다 작은 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제32권3호
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• pp.158-162
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• 2019

본 연구에서는 용융가압함침 공정을 이용하여 고체적률의 TiC 입자가 균일 분산된 Inconel 718 금속복합재료를 제조하고, 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 약 55 vol%의 TiC가 균일하게 분산된 TiC-Inconel 718 복합재료를 제조함으로써 Inconel 718 대비 우수한 경도 및 압축강도 특성을 나타내었으며, 이는 기지에 고용된 합금원소인 Mo 및 Nb이 TiC 강화재 내부로 확산 고용되어 우수한 계면 특성을 가지는 core-rim 구조의 TiC 형성에 의한 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권4호
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• pp.339-345
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• 2008

원자력발전소 열교환기 튜브의 대부분은 구리, 티타늄, 인코넬합금 등의 비자성체로 제작되어 있으나 2차 터빈계통의 습분분리재열기(moisture separator & reheater), 급수가열기 등의 튜브는 고압, 고온 등의 열악한 운전조건에서 상대적으로 고온 강도가 우수한 탄소강 또는 페라이트계열 스테인레스강 등의 자성체로 제작되어 있다. 특히 습분분리재열기 튜브와 같은 열교환 매체가 증기인 경우 열전달 능력을 증가시키기 위해서 핀 튜브를 사용한다. 탄소강 또는 페라이트계열 스테인레스강 등의 자성체 튜브는 고온, 고압에서 강도가 우수하지만 운전 중에 증기 커팅, 침식, 기계적 진동 마모, 응력부식균열 등의 사용 중 결함이 발생하여 발전소 정상운전에 지장을 초래할 수 있기 때문에 전열관의 건전성 평가를 위한 주기적인 비파괴검사의 수행이 필요하다. 하지만 자성체 열교환기 튜브는 투자율이 높은 전기적 특성으로 인하여 기존의 와전류검사기술로는 비파괴검사가 어렵기 때문에 원격장검사기술을 적용해야 한다. 따라서 본 연구에서는 원자력발전소 습분분리재열기세관의 현장적용에 필요한 검사기술을 개발하기 위해서 원격장탐촉자, 인공결함 시험편 및 탐촉자 구동장치를 설계하였으며, 이를 활용하여 발전소 현장 검사에 적용하였다.