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한국압력기기공학회 논문집 = Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping, v.13 no.1, 2017년, pp.61 - 68
김태현 (경희대학교 원자력공학과) , 장윤석 (경희대학교 원자력공학과) , 김민철 (한국원자력연구원) , 이봉상 (한국원자력연구원)
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Reactor pressure vessel (RPV) under severe accident conditions accompanied by core melting is exposed to direct high-temperature thermal loads. Understanding the creep behavior of the material is one of the most important factors for evaluating the structural integrity at these conditions. While dam...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 원자로용기의 기계적 거동파악이 중요한 이유는 무엇인가? | 노심용융을 동반하는 중대사고 시 고온의 노심융물에 의한 원자로용기의 실질적인 파손 가능성은 일련의 원전 사고들을 통해 확인된 바 있다. 중대사고 조건 하에서 원자로용기는 내벽에서의 높은 온도 및 하중과 외벽에서의 상대적으로 낮은 온도에 의한 응력 및 소성 변형이 유발되어 파손에 이를 수 있으며, 이에 따라 원자로용기의 기계적 거동을 파악하는 것은 중대사고 평가와 완화대책 수립을 위해 매우 중요하다. 기존의 원자로용기에 대한 건전성 평가 연구는 보수적인 관점에서 용기벽 내외부의 열유속을 비교하는 등 열수력 관점에서의 연구에 집중되어 있었으며, 재료 관점에서의 연구는 큰 규모의 실험이 동반된 U. | |
| OECD Lower Head Failure프로그램의 목적은 무엇인가? | NRC에서는 원자로용기 하부헤드에 대한 고온 파손 실험인 LHF (Lower Head Failure) 실험을 통해 파손 형상, 시간, 크기 등의 특징 분석을 위한 연구를 수행하였다(2). OECD/NEA에서는 U.S.NRC에서 수행된 LHF 프로그램 이후의 불확실성 해결을 위한 목적으로 축소 모형 실험과 코드 계산 등을 동반한 OLHF (OECD Lower Head Failure) 프로그램을 수행하였다(3). | |
| 크리프 거동의 시작 조건은 어떠한가? | 고온의 구조건전성 평가를 위해서는 특히 재료의 크리프 거동을 파악하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 재료 용융점의 약 40% 정도의 온도에서 시작되는 크리프는 특히 고온 조건에서 재료의 소성 변형에 큰 영향을 미치므로 중대사고 시의 원전 구조물에 대한 건전성 평가는 크리프 거동을 고려한 유한요소해석과 파손 기준에 따른 손상평가를 통해 수행되어 왔다. |
U. S. Department of Energy, "In-Vessel Coolability and Retention of a Core Melt", DOE/ID-10460, 1993.
U.S.NRC, "Lower Head Failure Experiments and Analyses", NUREG/CR-5582, 1999.
OECD/NEA, OECD Lower head failure project final report, Vol. 1 - integral experiments and material characterization, 2002.
ABAQUS User's Manual, Ver.6-14, Dassault Systems, 2015.
T. H. Kim, S. H. Kim and Y. S. Chang, "Structural Assessment of Reactor Pressure Vessel under Multi-Layered Corium Formation Conditions", Nuclear Engineering and Technology, 47, 351-361, 2015.
Core (MELCOR) Package Reference Manual, NUREG/CR-6119, Rev. 2, 2001.
L. J. Xie, X. Ren, M. X. Shen and L. Q. Tu, "Parameter correlation of high-temperature creep constitutive equation for RPV metallic materials, Journal of Nuclear Materials, 465, 196-203, 2015.
H. Altenbach, K. Naumenko, "Modeling of creep for structural analysis", Springer, 2006.
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