• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.50-52
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• 2005

In this paper, the analysis of the eddy current testing(ECT) signals under thc Influence of the ferromagnetic support plate was performed in steam generator(SG) tube of nuclear power plant. In order to remove the influence of the ferromagnetic support plate, a multi-frequency ECT was used. The models which was established for the analysis of the signals is calculated using numerical analysis of finite element method. Through the result of numerical analysis, improved signals is acquired considering the influence of the ferromagnetic support plate using mixing of multi-frequency This paper is presented the residual errors and the phase changes for analysis of the defect signals which should be considered when conducting a ECT using multi-frequency.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.50-56
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• 2008

The tubes in heat exchanger are typically made of copper alloy, stainless steel, carbon steel, titanium alloy material. Type-439 ferritic stainless steel is ferromagnetic material, and furnish higher heat transfer rates than austenitic stainless steels and higher resistance to corrosion-induced flaws. Ferritic stainless steel can be found in low-pressure(LP) feedwater heaters and moisture separator reheaters(MSRs) in turbine system. LP feedwater heaters generally utilize thin wall Type-439 stainless steel tubing, whereas MSRs typically employ a heavier wall tubing with integral fins. Service-induced damage can occur on the O.D(outside diameter) surface of Type-439 ferritic stainless steel tubing which is employed for MSRs tubing, and the most typical damage mechanism is vibration-induced tube-to-TSP(tube support plate) wear and fatigue cracking. The wear has been reported that occurs mainly on the OD surface. Accordingly, in this study, we have evaluated the flaw sizing capability of magnetic saturation eddy current technique using magnetic saturation probe and flawed specimen.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2005년도 동계학술연구발표회 및 2차 아시안포럼
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• pp.40-42
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• 2005

• 비파괴검사학회지
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• 제25권3호
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• pp.201-208
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• 2005

In this paper, absolute and differential eddy current signals from various defects in the steam generator tube are numerically predicted and their signal slope characteristics are investigated. The signal changes due to frequency increase are also observed. After studying signal patterns from various defects and frequencies, the analysis of mixed defect signals affected by the presence of a ferromagnetic support plate is attempted. For the signal prediction, axisymmetric finite element modeling is used and this leads us to the slope angle analysis of the signal. Results show that differential signals are useful for locating the position of a defect under the support plate, while absolute signals are easy to presume and interpret even though the effect of support plate is mixed. Combined use of these two types of signals will help us accomplish a more reliable inspection.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권5호
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• pp.407-415
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• 2008

원전 발전소 터빈계통을 구성하는 열교환기 튜브는 일반적으로 구리합금, 스테인리스강, 탄소강, 티타늄합금 등의 재질로 제작된다. 이들 재질중에서 페라이트계 type-439 스테인리스강은 자성 재질로서 오스테나이트계보다 더 높은 열전달율 가지며, 부식에 의해 유발되는 결함에 대해 더 높은 저항성을 가진다. 페라이트계 스테인리스강은 보통 발전소 열교환기의 저압급수가열기와 습분분리재열기에 사용된다. 저압급수가열기는 일반적으로 두께가 얇은 type-439 스테인리스강을 이용하는 반면에 습분분리재열기는 더 두꺼운 핀튜브를 사용한다. 이와 같이 터빈 습분분리재열기 튜브로 사용되는 type-439 스테인리스강 핀튜브는 터빈계통의 운전으로 인하여 손상이 발생할 수 있다. 손상에 의한 가장 대표적인 결함은 진동에 의해 발생할 수 있는 마모, 피로균열 등이며 마모성 결함은 일반적으로 튜브-튜브지지판에서 발생되는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 type-439 스테인리스강 자성체 튜브에 발생할 수 있는 결함을 검출하고 크기를 측정할 수 있는 자기포화 와전류탐상검사 기법의 능력을 평가하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제16권4호
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• pp.453-456
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• 2011

Demagnetization for a tube sample which was made of a galvanized steel sheet was performed by applying a magnetic field with a decrement to remove the remanent magnetization of the material. An orthogonal fluxgate magnetic field sensor was used to measure a magnetic field created from a ferromagnetic material. To evaluate the remanent magnetization, the measured magnetic fields were separated into two magnetic field components by the remnant magnetization and the induced one. The horizontal and the vertical bias fields should be controlled separately during demagnetization to remove the horizontal and the vertical components of the remanent magnetization of the tube sample.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권5호
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• pp.518-525
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• 2001

증기발생기 전열관이 노후화 됨에 따라 새롭고 판단이 애매한 결함이 발생되기 시작하고 있다. 대부분의 결함은 전열관 외부에서 발생되어 진전된다. 일반 와전류탐상에서는 외부결함으로부터의 신호가 표피효과로 인해 내부결함으로부터의 신호보다 매우 약하기 때문에, 본 논문에서는 자성체 관 검사에서 내부 및 외부결함에 거의 같은 민감도를 보인 바 있는 원격장와전류 탐상을 비자성체인 전열관의 검사에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 유한요소 모델링을 통한 연구결과는 비자성체인 전열관에서 원격장와전류 효과가 나타나려면 탐상주파수가 수백 kHz가 되어야 하며, 여자코일과 센서코일간의 간격은 자성 관 검사시의 절반인 관 외경의 1.5배 정도가 되어야 함을 보였다. 이렇게 설계된 탐촉자를 사용하여 예측한 결함신호들은 이 검사방법이 내부 및 외부결함에 동일하게 민감하며, 위상신호의 세기와 결함깊이간에는 선형적인 비례관계가 존재함을 보여 주었다. 이러한 결과들은 비자성 증기발생기 전열관이라 할지라도 원격장와전류 탐상이 가능함을 말해 주고 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권4호
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• pp.356-363
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• 2003

플랜트, 산업용 설비로서 사용되어지고 있는 강관의 결함 검출을 위한 와전류검사장비를 개발하였다. 강관은 내부 불균일 한 전자기적 특성을 포함하고 있는 자성체로서 와전류검사의 응답신호를 왜곡시키므로 이러한 전자기적 특성의 균일화를 위해 자기포화가 요구된다. 자기포화가 없을 경우 결함신호는 잡음신호와 구별되지 않았으나 약 0.62A의 전류가 코일에 가해졌을 때 자기포화되어 결함을 검출 할 수 있었다 자기포화형 탐촉자는 헬름홀츠 코일을 적용하여 제작하였고 내부 대역 통과필터를 이용하여 직류자기장으로 야기되는 잡음신호를 최소화하였다. 개발된 장비를 이용한 현장실험 결과 1m/sec의 이송속도에서 관통홀$({\phi}=2.0mm)$ 결함을 정확히 검출 할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제23권5호
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• pp.293-298
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• 2013

In this study, an HP-mod. type(KHR-45A), which is used as a heater tube material in the pyrolysis process, was evaluated for its carburizing properties. It was confirmed from the microstructural observation of the tubes that the volume fraction of carbide increased and that the coarsening of Cr-carbide generated as a degree of carburization increased. The depth of the hardened layer, which is similar to the thickness of the carburized region of each specimen, due to carburization is confirmed by measurement of the micro-Vickers hardness of the cross section tube, which thickness is similar to that of the carburized region of each specimen. Two types of chromium carbides were identified from the EBSD (electron back-scattered diffraction) image and the EDS (energy-dispersive spectroscopy) analysis: Cr-rich $M_{23}C_6$ in the outer region and Cr-rich $M_7C_3$ in the inner region of tubes. The EDS analysis revealed a correlation between the ferromagnetic behavior of the tubes and the chromium depletion in the matrix. The chromium depletion in the austenite matrix is the main cause of the magnetization of the carburized tube. The method used currently for the measurement of the carburization of the tubes is confirmed; carburizing evaluation is useful for magnetic flux density measurement. The volume fraction of the carbide increased as the measuring point moved into the carburized side; this was determined from the calculation of the volume fraction in the cross-section image of the tubes. These results are similar to the trends of carburization measurement when those trends were evaluated by measurement of the magnetic flux density.