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원자력구조재료역학물성데이터센터

정의 및 종류

  • 원자력재료(nuclear material)는 원자력 산업에 이용되는 원자력구조물 및 기기·부품과 관련된 재료의 총칭으로 대표적으로 원자로압력용기, 증기발생기, 가압기, 원자로내구조물, 1·2차측 원자력냉각시스템 배관 및 펌프, 열교환기, 압력관재료 등을 포함한다. 원자력재료 기계물성(mechan icalproperties of nuclear material)은 다음과 같다.
  • 인장강도(tensile strength): 재료에 인장력이 가해졌을 때 나타나는 재료의 강도로 단위는 kg/m2 으로 표시한다.
  • 항복강도(yield strength): 인장시험편이 표점 간의 길이에 대해 규정된 %에 대등한 영구신장을 일으키는 응력으로 단위는 kg/m2으로 표시한다.
  • 탄성계수(modulus of elasticity): 재료의 탄성특성을 나타내는 척도로서 재질내 임의의 공간 위치와 시간에 대하여 응력과 변형률 사이의 비례계수이다. 단위로는 kg/(m-s2)으로 표시한다.
  • 크리프(creep): 고온에서 하중이 일정하게 유지되어 있을 때, 시간의 흐름에 따라 재료의 변형이 증대하는 현상으로 주로 상대적인 변형량으로 표시하며 단위는 없다.
  • 충격강도(impact value): 샤르피 충격시험에서 시험편을 파괴하는데 사용된 에너지를 시험편의 단면적으로 나눈 값
  • 피로강도(fatigue strength): 피로시험에서 꺽인 점이 나타나지 않는 경우 반복횟수를 철합금에서는 107회, 비철합금에서는 108회에서 피로 파괴될 때의 응력
  • 파괴강도(fracture strength): 파괴시의 공칭응력
  • 파괴인성(fracture toughness): 부재에 균열이 발생하였을 때 파괴에 견디는 정도

개발 필요성

  • 원전 재료·기기의 국제표준화 및 안전성 평가 기술 실증
    • 재료역학물성 시험기술을 기반으로 기기의 설계, 운영, 가동원전의 경년열화 안전성 향상 및 원전 핵심 설계 코드의 국산화 및 원자력산업의 국제경쟁력 제고를 위해서는 체계적인 DB의 생산 및 실증시험 시스템 구축이 시급하나 국내에는 인프라와 경험, 데이터가 축적되어 있지않아 선진국 자료에만 의존함.
    • 원전의 다국간 국제표준 요구 및 장기적인 수명평가 국제프로그램에 적극적으로 진출하여 글로벌 시장에 대비하여야 함.
    • 선진국에 비하여 상대적으로 취약한 재료·기기의 중대규모 원전환경 실증시험에 대한 국내 고유의 기술체계 구축이 시급함.

주요 개발 내용 및 목표

  • 국내외 원자력재료 연구기관간의 연구네트워크 구성을 통한 역학 물성 참조데이터의 생산 및 수집
  • 참조데이터 평가기준 마련 및 국내외 기술위원회 운영을 통한 정기적인 참조데이터 평가 수행
  • 국제수준의 원자력 종합재료 국가참조표준 데이터 구축으로 국제원자력표준화
  • 한국표준원전/연구용 원자로의 해외수출 기술기반구축
  • 미래형 원전개발 재료규격 개발

추진 체계

  • srd

활용분야

  • 국제원자력표준화 및 수출용 원전설계 입력자료
  • 가동중 원전의 계속운전 및 수명연장 평가자료

기대효과

  • 원자력구조재료 역학물성 데이터센터는 직·간접 실험을 통해 그 동안 축적해 온 각종 데이터를 자체 검증하고 평가한 자료와 새로이 생산될 원자력구조재료의 탄성계수, 인장특성(인장강도, 항복강도, 연신율, 단면감소율), 크리프특성(크리프 변형속도, 크리프 파단강도, 크리프 파단시간), 충격특성, 방사선조사재의 역학물성(충격, 인장, 경도) 등의 참조표준데이터를 등록시켜 원전산업경쟁력 향상에 크게 기여할 것으로 전망된다.