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부정정 구조화로 배관계 균열 감수성 저하

전문가 제언: ○ 원자력 발전 플랜트에는 많은 배관이 사용된다. 이들 배관에는 안전성이 대단히 중요하다. 만일 균열이 발생ㆍ성장하여 배관을 관통할 경우는 내용물의 누설을 조기 감지하여 중대 사태로의 발전을 방지해야 한다. 이 방법이 파단전 누설설계(LBB설계: Leak Before Break Design)이다.

○ 근래에 와서는 이 LBB에 대한 설계법이 국제적으로 주목을 받고 있으며 우리나라에서도 이 분야에 대한 연구가 활발하다.

○ 실제의 플랜트 배관에서는 지지부가 존재하기 때문에 부정정이 되는 경우가 많다. 부정정 배관에서는 정정에 비하여 LBB에 대한 안정성이 높다는 것이 밝혀졌다. 그러나 지금까지는 실험적으로 검증되지 않았으나 이번 보고로 검증됐다고 하겠다.

○ 지금까지는 연성이 높은 스테인리스강관을 많이 사용하여 연성적 파괴특성으로 이로 인한 균열 앞부분에 소성역이 쉽게 발생하는 것을 해석하였다.

○ 이 연구의 탄소강은 소성변형이 크게 나타나지 않으므로 균열 해석에 한계하중 방법(net section collape방법)보다는 J적분방법이나 dJ/da방법이 유리하다. 그러나 이러한 방법이 항상 유리한 것이 아니고 균열현상이나 부하방법 및 관의 종류와 지지방법에 따라 달라진다.

○ 원전 가동 중 각종 부품들은 우리가 예상할 수 없을 정도로 복합적인 영향들을 받고 있다. 우리나라의 원자력 발전소는 계속적인 건설과 기존 설비의 운전회수 증가함에 따라 안전성 문제가 점점 더 중요하게 대두되고 있다. 이 분야에 대한 연구가 현재도 많이 되고 있으나 보다 다양하고 심도 있는 연구가 이뤄져 원전 안정 가동에 많은 도움을 줄 수 있기를 바란다.

저자: ANDO Kotoji, Yeon-Sik Yoo
자료유형: 학술정보