초록 ▼

고온 탄성계수 측정을 위한 공온/진공/정밀하중제어 초음파공명분광시스템을 제작하고 SA508 CL3 원자로 재료, Zr-2.5Nb 중수로 압력관 재료, SA106 Gr. B 중수로 피더관 재료의 동적 탄성 계수, 초음파 속도를 초음파공명분광법으로 측정하여 탄성계수의 온도의존성을 조사하였다. 또한 Zr-2.5Nb 중수로 압력관 재료의 온도에 따른 Q-factor 및 공명주파수의 온도에 따른 미분값을 측정하여 수소 농도에 따른 영향을 조사하였다. 이 방법은 이방성 탄성계수를 정밀 측정함은 물론 고온 탄성계수 및 Q-factror 측정을

고온 탄성계수 측정을 위한 공온/진공/정밀하중제어 초음파공명분광시스템을 제작하고 SA508 CL3 원자로 재료, Zr-2.5Nb 중수로 압력관 재료, SA106 Gr. B 중수로 피더관 재료의 동적 탄성 계수, 초음파 속도를 초음파공명분광법으로 측정하여 탄성계수의 온도의존성을 조사하였다. 또한 Zr-2.5Nb 중수로 압력관 재료의 온도에 따른 Q-factor 및 공명주파수의 온도에 따른 미분값을 측정하여 수소 농도에 따른 영향을 조사하였다. 이 방법은 이방성 탄성계수를 정밀 측정함은 물론 고온 탄성계수 및 Q-factror 측정을 통하여 원자력 재료의 중성자 조사 취화를 포함한 열화 감시에 활용될 수 있을 것이다

Abstract ▼

A high temperature, vacuum, and accurate load controlled resonant ultrasound spectroscopy(RUS) system was developed. The temperature dependency of dynamic elastic constants and ultrasonic velocity of SA 508 C1.3 RPV materials, Zr-2.5Nb pressure tube materials and SA 106 Gr. B feeder pipe materials w

A high temperature, vacuum, and accurate load controlled resonant ultrasound spectroscopy(RUS) system was developed. The temperature dependency of dynamic elastic constants and ultrasonic velocity of SA 508 C1.3 RPV materials, Zr-2.5Nb pressure tube materials and SA 106 Gr. B feeder pipe materials were measured by the RUS system. The temperature dependency of mechanical Q-factor and derivatives of resonance frequencies to temperature of ZR-2.5Nb materials were measured and correlated to the hydrogen concentration. It was confirmed that the RUS could be used to monitor the degradation of nuclear materials including neutron irradiation embrittlement through the measurement of dynamic elastic constants, elastic anisotropy, high temperature elastic constant and Q-factor

목차 Contents

• 제 1 장. 서론...19
• 제 2 장. 국내ㆍ외 기술개발 현황...22
• 제 1 절. 유사연구 사례에 대한 조사 현황...22
• 1. 외국의 경우...22
• 2. 국내의 경우...22
• 제 2 절. 세부 기술 사항의 검토 분석 결과...23
• 제 3 절. 본 과제의 기술적 위치...23
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과...25
• 제 1 절. 초음파공명분광법을 적용한 재료의 탄성 특성 평가...25
• 제 2 절. 재료 내에서 초음파 손실 및 음속 변화...28
• 1. 초음파 산란...29
• 2. 초음파 감쇠계수의 정의...29
• 3. 전위 damping...33
• 3.1. 전위 damping 모델...33
• 3.2. Granto-Rucke 모델...35
• 제 3 절. 재료 내에서의 Internal Friction 측정...38
• 1. Internal Friction (IF) 측정법...38
• 2. 진폭 의존성...40
• 3. 주파수 의존성...40
• 4. 실험 방법의 차이...41
• 5. Bordoni Peaks...42
• 제 4 절. 고온/진공/정밀 하중제어 초음파공명분광시스템 제작...44
• 제 5 절. 원자로 저합금강 SA 508 C13 재료의 동적 탄성계수의 온도의존성...52
• 1. 서론...52
• 2. 실험 방법...52
• 2.1. 시편...52
• 2.2. 초기 탄성계수 추정...53
• 2.3. 고온 탄성계수 측정...54
• 3. 실험 결과 및 고찰...54
• 4. 결론...55
• 제 6 절. Zr-2.5Nb 중수로 압력관 재료의 이방성 탄성계수의 온도의존성...61
• 1. 서론...61
• 2. 방위분포함수와 이방성 탄성계수...61
• 3. 초기 탄성계수 추정...63
• 4. 고온 이방성 탄성계수 측정...65
• 5. 실험 결과 및 고찰...65
• 제 7 절. Zr-2.5Nb 중수로 압력관 재료의 온도에 따른 Q-1 및 df/dT...71
• 1. 실험 방법...71
• 2. Q$^{-1}$ 측정 결과 및 고찰...72
• 3. 수소 농도에 따른 df/dT 비교...77
• 제 8 절. 중수로 피더관 SA 106 Gr. B 재료의 음속의 온도의존성...87
• 1. 배경...87
• 2. 실험 방법...88
• 2.1. 실험 재료...88
• 2.2. 초기 추정 탄성계수...88
• 3. 실험 결과 및 고찰...90
• 3.1. 중수로 피더관 재료의 탄성계수의 온도 의존성...90
• 3.2. 중수로 피더관 재료의 음속의 온도 의존성...92
• 4. 결론...93
• 제 4 장. 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도...98
• 제 1 절. 단계별 연구개발 목표 달성도...98
• 제 2 절. 기술 발전의 기여도...98
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획...99
• 제 1 절. 추가 연구의 필요성...99
• 제 2 절. 타 연구에의 응용...99
• 제 6 장. 참고문헌...100