참조표준조회

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금속소재 고온 인장물성

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참조표준 DB 제정의 필요성

열에너지를 운동, 전기 등 다른 에너지로 전환하는 장치는 그 온도가 높아질수록 효율이 증가한다. 그 대표적인 예가 스팀 발전 보일러이다. 화력 발전의 경우도 그 효율을 높이는 가장 근본적인 방법은 보일러의 주증기(main steam) 온도와 압력을 (물이 끓는) 임계점 이상(초임계, SC)으로 높이는 것이다. 주증기 온도와 압력이 550 ℃, 22 MPa 이하인 아임계 PC(미분탄) 발전기의 경우 발전 효율(net efficiency)이 35 % 이하인데, 25 MPa 이상의 압력에서 온도를 600 ℃ 이상(USC)으로 상승시키면 효율을 42 % 이상으로 높일 수 있다

그래프
주증기 조건에 따른 발전효율 변화


이와 같은 가혹 조건에서 가동하는 고온 압력 설비 제작(건설)을 위한 핵심 기술은 적합소재 선정, 구조 설계(관 두께 결정 등) 등의 소재 기술이다. 이 기술의 지향 목표는, 목표한 기간(예, 30년) 동안 안전하게 운영할 수 있는 고온 압력 설비를 경제적으로 건설할 수 있도록 하는 것이며 이를 달성하기 위한 필수 자료가 신뢰성이 확보된 금속소재 고온 역학물성 데이터이다.

기대효과

  • 신뢰성이 검증된 금속소재 고온물성 데이터의 공공 활용성 극대화
  • 고 부가가치 국산 금속 소재의 생산 및 개발 동력 제공
  • 고효율 열기관 (발전용 보일러 등) 설계, 보수, 건설기술 향상 및 국산화

활용도

  • 고온, 고압 용기 및 구조물의 설계 및 제작(건설)을 위한 기초자료
  • 고온용 국산 금속소재 품질 향상 및 국제 경쟁력 강화