초록 ▼

미래 원자력 시스템의 극한환경 변화에 대처하기 위한 기술 선도형의 핵심부품/소재 기술의 성공적인 개발은 고기능/고효율의 창의적 소재/제조/진단 기술 개발에 달려 있다. 이를 위해 본 사업에서는 1) 입자융합기반 신합금 연구 2) 신물질기반 극한환경 센싱소재 연구, 3) 극한환경소재 신공정 연구, 4) 극한환경소재 전산모사 연구 등 네 가지 핵심요소 기술을 개발하여 미래 원자력시스템의 필수적인 안전 부품소재 고유 원천기술을 선제적으로 확보하고자 하였다. 1세부에서는 Ni기 합금에서 여러 산화물 질화물 등의 나노입자로의 재석출 현상을

미래 원자력 시스템의 극한환경 변화에 대처하기 위한 기술 선도형의 핵심부품/소재 기술의 성공적인 개발은 고기능/고효율의 창의적 소재/제조/진단 기술 개발에 달려 있다. 이를 위해 본 사업에서는 1) 입자융합기반 신합금 연구 2) 신물질기반 극한환경 센싱소재 연구, 3) 극한환경소재 신공정 연구, 4) 극한환경소재 전산모사 연구 등 네 가지 핵심요소 기술을 개발하여 미래 원자력시스템의 필수적인 안전 부품소재 고유 원천기술을 선제적으로 확보하고자 하였다. 1세부에서는 Ni기 합금에서 여러 산화물 질화물 등의 나노입자로의 재석출 현상을 규명하고, 고온 내산화특성을 확보할 수 있는 단초를 마련하였다. 2세부과제에서는 원자력 극한환경에 노출된 핵심부품의 고감도 상시 감시를 위한 비납계 압전물질 기반 센싱 신물질과 카본코팅 구리 나노입자 기반 고온 내산화성 전극 신물질을 개발하였다. 3세부과제에서는 입자융합소재 제조를 위한 고에너지 볼밀과 접합을 위한 전자기펄스 고상접합 원천기술을 개발하여 상용소재로의 적용 가능성을 확인하였고, 센싱소재용 신물질 제조를 위한 고에너지 기계화학적 합성 신기술을 개발하여 비납계 압전세라믹 분말을 단시간 내에 안정적으로 합성하였다. 4세부과제에서는 열역학 모델링과 제일원리 계산을 통해 입자융합 합금의 입자 후보군을 스크리닝 하였으며, ZrO₂, La₂O₃, Y₂O₃ 등의 후보 입자군을 탐색한 결과, Y₂O₃가 최종적으로 가장 적합한 입자로 잠정 결론을 내렸으며, 또한, 열역학 모델링을 통해 비납계 압전소재 KNN의 압전 특성을 예상하였으며 Li⁺나 Sb⁵⁺의 첨가 효과를 분석하였다.

( 출처: 서지정보양식 - 초록 533p )

Abstract ▼

Successful development of core parts and materials technologies to cope with extreme environmental changes of future nuclear power systems depends on development of high-performance and high-efficiency creative materials, manufacturing and diagnosis technologies. For this purpose, the following for

Successful development of core parts and materials technologies to cope with extreme environmental changes of future nuclear power systems depends on development of high-performance and high-efficiency creative materials, manufacturing and diagnosis technologies. For this purpose, the following for core technologies are developed in order to secure the essential source technology of the safe components of future nuclear power systems in advance : (1) Research on Particles Dispersion Behavior for Advanced Alloys Development ,(2) Research on new sensing materials for nuclear extreme environments, (3) Research on new process for extreme environment materials and (4) Computer simulation study of materials for extreme environments. In the first task, dissolution and re-precipitation of various oxide particles within Ni-base matrix have been revealed and better resistance to oxidation was obtained with other oxide dispersion rather than Y₂O₃. In the second task, new sensing materials based on lead-free piezoelectric material and a new high-temperature oxidation-resistant electrode based on carbon-coated copper nanoparticles was developed for high sensitivity monitoring of core parts exposed to extreme nuclear environment. In the third task, high energy ball mill and magnetic pulse welding systems for the fabrication of particle fusion materials were established and confirmed their applicability as a commercial material. In addition, lead-free piezoceramic powders were stably synthesized by developing high energy mechanochemical synthesis. In the fourth task, we concluded that Y₂O₃ is a good candidate for the particles of the advanced alloys as a result of comprehension prediction using thermodynamic modeling and first principles calculation among the oxides, ZrO₂, La₂O₃ and Y₂O₃. Moreover, piezoelectric characteristics of KNN-based lead-free peizoceramic materials were predictrd by using thermodynamic modeling.

( 출처: BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET - Abstract 534p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 20
• 목차 ... 21
• 표목차 ... 22
• 그림목차 ... 23
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 25
• 제1절 연구개발의 필요성 ... 27
• 제2절 연구개발과제의 목표 및 구성 ... 31
• 제2장 국내외 기술개발 동향 ... 33
• 제1절 국외기술개발 동향 ... 35
• 제2절 국내기술개발 동향 ... 38
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 41
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 45
• 제1절 목표달성도 ... 47
• 제2절 정량적 연구성과 ... 49
• 제3절 관련분야 기술발전에의 기여도 ... 58
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 61
• 제6장 참고문헌 ... 67
• 부 록 ... 71
• 부록 1 입자융합기반 신합금 연구 ... 73
• 부록 2 신물질기반 극한환경 센싱소재 연구 ... 291
• 부록 3 극한환경소재 신공정 연구 ... 365
• 부록 4 극한환경소재 전산모사 연구 ... 445
• 서지정보양식 ... 533
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 534
• 끝페이지 ... 535