초록 ▼

○ 마이크로 챈널 이용 컴팩 중간열교환기 설계 기술 개발
본 연구에서는 수치해석 및 실험적 접근을 통해 He-Molten salt 중간열교환기 설계를 위한 열수력 실험 자료를 구축하고 중간열교환기 개념설계 도출 및 해석 모델을 개발하고자 하였다. 연구 내용은 다음과 같다.
- 마이크로챈널에서 헬륨의 열유동 특성 실험 및 해석
- 마이크로챈널에서 물의 대류 비등 열전달 실험
- 마이크로챈널에서 용융염 열수력 특성 실험
- He-Molten salt VHTR 중간열교환기 기본 설계 및 성능해석
- 모형

○ 마이크로 챈널 이용 컴팩 중간열교환기 설계 기술 개발
본 연구에서는 수치해석 및 실험적 접근을 통해 He-Molten salt 중간열교환기 설계를 위한 열수력 실험 자료를 구축하고 중간열교환기 개념설계 도출 및 해석 모델을 개발하고자 하였다. 연구 내용은 다음과 같다.
- 마이크로챈널에서 헬륨의 열유동 특성 실험 및 해석
- 마이크로챈널에서 물의 대류 비등 열전달 실험
- 마이크로챈널에서 용융염 열수력 특성 실험
- He-Molten salt VHTR 중간열교환기 기본 설계 및 성능해석
- 모형 중간열교환기 설계, 제작 및 성능 실험
○ 내열ㆍ내식 및 내마모성 소재 기술 개발
본 연구에서는 VHTR용 열수송계에서 가장 핵심적인 소재인 'Inconel 617 (Ni-22Cr-12.5Co-9Mo-1Al)과 Hastelloy X (Ni-21Cr-9Mo-0.5W)' 상에 코팅을 수행하여 이들 소재의 내열ㆍ내식 및 내마모성 물성개선을 위한 연구를 수행하였다.
초고온 환경 하 공기, He-gas 및 MS (molten salt, FLINAK: LiF-NaF-KF) 환경에서 사용되는 열수송용 구조재료에 대해 습식화학적방법 및 물리적기상합성법에 의한 표면개질 및 마이크로 초내열(refractory ceramics; 공유결합성 nitride 및 oxide 세라믹) 코팅층을 형성시켜 이들 소재의 내열ㆍ내식 물성을 개선하는 연구를 수행하였으며, 또한 고온 장기사용 시 문제가 될 수 있는 고온에서의 코팅막 변화 및 모재의 조직변화 등 미세구조와 상(phase) 형성, 공기중에서의 고온 부식 및 그에 따른 손상(embrittlement 혹은 wear resistance) 등 기초적이며 핵심적인 연구들을 수행하였다.

Abstract ▼

○ VHTR Intermediate Heat Exchanger Design using microchannels
In the present work, numerical analyses and experiments have been carried out to obtain the thermal fluid data of high temperature molten salt (Flinak) as well as helium to develop a design technology for a VHTR IHX.
- Design and co

○ VHTR Intermediate Heat Exchanger Design using microchannels
In the present work, numerical analyses and experiments have been carried out to obtain the thermal fluid data of high temperature molten salt (Flinak) as well as helium to develop a design technology for a VHTR IHX.
- Design and construction of helium experimental loop and performing thermal hydraulic experiment for high pressure helium flow in microchannels
- Design and construction of flow boiling experimental loop for water and performing flow boiling experiment for water flow in microchannels
- Design and construction of molten salt experimental loop and performing thermal hydraulic experiment for molten salt flow in microchannels
- Conceptual design of VHTR IHX and developing thermal analysis tool for IHX

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 15
• 목차 ... 25
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 26
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 30
• 제1절 마이크로기술 기반 초고온 원자로 중간열교환기 ... 30
• 제2절 초고온 열 수송계통 내열ㆍ내식 소재개발 ... 32
• 제3절 고온가스 원자로의 페블베드 노심 열수력 실험 ... 34
• 제4절 초고속 3차원 고온가스로 해석기술 ... 36
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 39
• 제1절 마이크로기술 기반 초고온 원자로 중간열교환기 ... 39
• 제2절 초고온 열 수송계통 내열ㆍ내식 소재개발 ... 47
• 제3절 고온가스 원자로의 페블베드 노심 열수력 실험 ... 53
• 제4절 초고속 3차원 고온가스로 해석기술 ... 58
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 64
• 제1절 마이크로기술 기반 초고온 원자로 중간열교환기 ... 64
• 제2절 초고온 열 수송계통 내열ㆍ내식 소재개발 ... 66
• 제3절 고온가스 원자로의 페블베드 노심 열수력 실험 ... 68
• 제4절 초고속 3차원 고온가스로 해석기술 ... 70
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 72
• 제1절 마이크로기술 기반 초고온 원자로 중간열교환기 ... 72
• 제2절 초고온 열 수송계통 내열ㆍ내식 소재개발 ... 73
• 제3절 고온가스 원자로의 페블베드 노심 열수력 실험 ... 74
• 제4절 초고속 3차원 고온가스로 해석기술 ... 75
• 자체평가의견서 ... 77