중수로용 핵연료봉의 주요 파손부위는 피복관 원주방향 주름부위와 봉단마개-피복관 용접 부위로 알려져 있다. 중수로용 개량핵연료인 CANFLEX 핵연료 개발시, 이러한 핵연료봉 부위들에 대한 건전성이 입증되어야 한다. 이에따라 CANFLEX-NU 핵연료봉의 피복관 원주 방향 주름부위 및 피복관-봉단마개 용접부위에 대한 정상상태 운전시의 건전성을 평가한 결과, 정상상태 운전시는 핵연료봉의 건전성이 유지가 됨을 알 수 있었다.
강구조용 내화피복은 내화성능평가를 통하여 내화구조로 인정을 받아야 사용할 수 있는데 기둥용 내화피복은 4면, 보용 내화피복은 3면을 가열하여 내화성능을 평가한다. 4면이 균등하게 가열되는 기둥과 달리 3면이 가열되는 보의 경우 비가열면인 상부의 온도가 가열면의 온도와 차이가 있을 것이 예상된다. 보용 내화피복 내화성능 평가시 비가열면의 온도도 포함되는데 비가열면의 온도가 부재의 온도와 유의한 차이가 있다면 온도측정 부위에 대한 신중한 검토가 필요할 것이다. 이에 본 논문에서 내화구조로 인정된 보용 내화피복의 내화성능시험결과를 분석하여 보용 내화피복 내화성능 평가단면의 타당성을 살펴보고자 한다.
재료의 표면개질은 표면층의 조직변화에 대한 개질법과 표면피복에 의한 개질 법으로 나눌 수 있다. 조직변화에 의한 개질법으로는 침탄, 질화, 이온주입 및 금속 확산 등이 있고, 표면피복에 의한 개질법으로는 도장, 도금, 육성용접, 물리증착(PVD) 및 화학증착(CVD) 등이 있는데, 용사법은 표면피복에 의한 개질법에 속한다. 용사기술 은 비교적 최근에 발달된 표면피복 기술로서 그림1과 같이 플라즈마, 가스화염 또는 아크열원을 이용하여 금속 또는 비금속 재료를 용융 혹은 반용융 상태로 모재에 고속 도로 분사하여 충돌 적층시켜 피복하는 공정으로 다른 표면개질기술에 비해서 여러 가지 잇점을 가지고 있다. 이것은 거의 모든 재질의 모재(금속, 세라믹, 유기재료 등) 에 대해 피막의 형성이 가능하고, 용사재료의 종류도 다양하다(금속, 합금, 각종 세라 믹, 플라스틱, 각종 복합재료 등). 또한 노재크기의 제한이 없고, 대형의 재료에 대해 서 한정된 부위의 피복이 가능하며, 모재의 열영향이 적고, 피막의 형성속도가 다른 피막법에 비해 빠른 장점을 가지고 있다. 그 예로 알루미나(Al$_{2}$O$_{3}$)를 피복할 경우 화학증착(CVD)법에 의해서는 피막형성 속도가 약 2 * $10^{-4}$mm/min 인데 비해 용사법에 의해서는 약 7.5 * $10^{-1}$mm/min로 매우크다. 이와같은 많은 장점을 갖고있는 용사법을 이용한 표면개질에 대해 본 기술보고에서 서술하고자 한다.
핵연료의 로내 연소거동 분석평가 연구의 일환으로 가압경수로에서 3주기동안 연소한 14$\times$14 사용후 핵연료를 핫셀에서 파괴시험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 고연소 부위의 연료중심에서도 핵연료의 결정립성장은 일어나지 않았다. 2) 연소도 증가에 따라 밀도감소가 일어나 36,000 MWD/MTU 연소도에서는 연료의 밀도가 94.4% TD까지 감소하였다. 3) 피복관의 평균 산화층두께는 연료봉의 중간 및 하부부위에서는 10$\mu$m이하였으나 상부부 위 에서는 급격하게 20$\mu$m이 상으로 증가되었다. 4) 피복관의 수소화물 생성량은 피복관의 산화물 생성량가 연동되어 연료봉 하부보다는 상부에서는 생성량이 많았다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권8호
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pp.877-885
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2013
선박 기관실의 해수 배관은 염소이온 농도와 전기 전도성이 높은 해수가 빠른 속도로 유동하는 환경에 놓여 있게 된다. 따라서 부식성이 강한 염소 이온으로 인해 배관 내부에 국부 부식이 발생하여 해수가 누설되는 경우가 종종 발생하고 있다. 그래서 해수 배관의 누설 부위에 대해 일반적으로 선박 내에서 여러 가지 피복아크용접봉을 사용하여 교류 아크용접기로 보수용접을 한다. 본 연구에서는 해수파이프 등에 E4301, E4311, E4313 및 E4316과 같은 피복아크용접봉으로 용접한 경우, 용접부위에 대해 영역별로 내식성 차이를 전기화학적 방법으로 비교 분석하고, 각각의 용접부위에 대한 미세조직 관찰 및 미소 비커스 경도를 측정하였다. E4313의 용접봉을 사용한 용접부가 다른 용접봉을 사용한 용접부에 비해 가장 낮은 경도 값을 나타내었으나 내식성은 가장 우수하게 나타나고 있다. 그리고 용접봉의 종류에 관계없이 용접부는 모재보다 상대적으로 내식성이 더 우수하였고, 경도도 더 높은 값을 나타내었다.
'80년대에 건설된 고속도로 교량은 별도의 교면 포장을 실시하지 않고, 상부철근의 피복두께를 마모층 개념으로 4cm 증가시켜 건설되었다. 약 15년간 공용 후에, 이러한 콘크리트 바닥판 상면에 손상이 일부 교량들에서 발생되었다. 이와 같은 손상이 발생한 중부고속도로상의 한 교량을 대상으로 현장 비파괴조사 및 염화물 함량실험 등을 실시하여 손상원인을 규명하고 평가방법을 정립하고자 하였다. 현장조사 결과, 교면의 손상은 상부철근의 피복두께가 부촉한 부위에서 염화물 침투에 의한 철근의 조기 부식이 주된 원인으로 나타났다. 따라서, 이와 같은 콘크리트 바닥판에 대해서는 우선적으로 차량탑재형 GPR을 이용하여 상부 피복두께를 조사하고 충분한 두께를 확보하지 못한 부위에 대해서 부식전위 및 염화물 함량분석 등을 실시하여 유지관리 대책을 수립할 필요가 있는 것으로 판단된다.
CANDU 핵연료봉의 휨 열적 휨 멘트와 수력학적 견인력 및 기계적 하중에 기인하는 휨 모멘트에 의하여 일어난다. 여기서, 연료봉 휨은 연료봉 축방향 중심선으로부터의 측면 처짐으로 정의한다. 본 논문에서는 연료봉 축방향 중심선에 대한 비대칭 온도불포에 의해 핵연료 피복관 자체와 피복관과 소결체의 상호작용 부위에서 발생하는 열적 휨만을 취급한다. 이를 위해 1).소결체와 피복관사이의 기계적 상호작용을 무시한 조건에서의 핵연료 피복관의 휨과 2) 소결체와 피복관의 온도 변화에 기인하여 발생하는 소결체와 피복관 사이의 기계적 상호작용을 고려한 조건에서의 연료봉 휨을 혼합 고려하고, 각각에서 피복관의 비대칭 온도분포가 (i) 냉각재의 불완전한 혼합에 따른 비균질 냉각재 온도, (ii) 핵연료 피복관과 냉각재 사이의 비균질한 열전달 계수, (iii) 핵연료내 반경 방향으로의 중성자속 감쇄에 의한 비대칭 열 발생 등의 복합적효과에 의해 발생되는 것으로 고려하여 피복관의 대칭온도 분포까지 포함 할 수 있는 열적 휨의 일반적 해석 공식을 제시하였다. 본 휨 공식에 사용되는 모든 변수에 대한 민감도 분석을 통해, 핵연료봉 길이, 피복관 내경, 냉각재 평균 온도 및 변화 인자, 소결체 -피복관 기계적 상호 작용 인자, 중성자속 감쇄 인자, 핵연료 열팽창 계수, 피복관-냉각재 열전도 계수 등의 변화가 피복관 두께, 피복관-냉각재 열전달 계수, 피복관 열팽창 계수, 핵연료-피복관 열전달 계수 등의 변화보다 핵연료봉의 열적 휨에 상대적으로 더욱 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.
기관협착증은 이비인후과 영역에 있어서 치료가 어려운 질환중의 하나로 이의 재건에는 여러가지 자가조직이 각각의 장점에 따라 사용되어 왔지만 완전하고 만족할만한 결과를 얻지 못하는 실정이다. 저자들은 가토의 자가 늑연골 (1군) 및 늑연골막 (2군)을 이용한 기관 재건술을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 이식편은 술후 10주 (1군) 및 12주 (2군)에 흡수나 섬유조직으로의 대치는 없었으며, 기관강의 크기는 직상 하부의 정상기관과 큰 차이가 없었다. 2) 늑연골을 이식한 부위는 연골막의 내세포층에서 연골세포가 분화, 이동되어 절단된 연골사이로 이동하여 새로운 연골을 형성하였다. 3) 늑연골막을 이식한 부위는 연골막에서 형성된 연골세포 및 연골기질이 절단된 연골사이로 이동하여 새로운 연골을 형성하였다. 4)) 이식한 부위의 점막층은 점막재생이 이루어져 원주상피로 피복되었다. 5) 기관 전벽의 결손부위는 늑연골 및 늑연골막을 이용하여 성공적으로 재건되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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