초임계수 원자로용 내식재료의 발전

전문가 제언

○ 초임계수원자로(Supercritical Water Reactor, SCWR)는 물의 열역학적 임계치(374℃, 22.1MPa) 이상에서 가동되는 고온, 고압 수냉로의 일종이다. 초임계수환경에서 사용되는 재료의 부식과 열화는 여러 가지 환경과 재료 인자에 의하여 결정된다. 특히 현미경조직과 미세화학의 조사유발변화는 원자로의 중요 관심사이다. 합금과 세라믹스를 포함하는 다수의 구조재료가 SCWR 부품용이거나 SCWR의 보호코팅적응용 재료로 제안되고 있다.

○ 본 논문의 개요는 주로 원자로 적용에 초점을 맞춘 초임계수원자로에 대한 최근의 재료개발에 관한 것이다. 여기에서 재료의 부식과 열화(劣化) 메커니즘 그리고 재료선정기준을 강조하였으며 SCWR의 재료표면개질을 위한 새로운 공정의 개발도 간략히 검토하였다. 또한 여러 가지 표면개질 공정이 표면인근부위의 화학조성과 현미경조직의 변화과정을 파악하였으며, 이 분야의 미래연구의 방향도 소개하였다.

○ Watanabe가 처음으로 제안한 결정경계공학(Grain Boundary Engineer- ing, GBE)에 의하면, 일치자리격자경계(Coincidence Site Lattice Bound ary, CSLB)의 높은 부피분율을 달성하기 위해서 열가공학적인 처리단계(압연과 풀림열처리)를 실시해야 하는데, 이에 대한 기술 확립 이 무엇보다 중요하다.

○ 한국원자력연구원은 제4세대의 6기 원자로형과 핵융합로를 포함하여 원자력에 관한 방대한 R&D 프로젝트를 수행하고 있다. 예를 들어, YHTR 프로젝는 2007년에 시작하였는데 2028년에 노를 건설할 예정이, 다. SCWR 후보재료와 관련된 프로젝트는 이온조사와 전폭(~0.1mm) 이온조사 및 특성화 결과에 의한 SCWR 후보재료의 적용성을 평가하는 것이고 또 하나는 나노크기 산화물 분산강화(Oxide Dispersion Strengthened, ODS) 프로젝트이다. 원자로적용 합금개발은 ①9종의 9%Cr F/M계열, ② 7종의 16%Cr 오스테나이트계열 등이다. SCWR용 ODS재료에 관한 현재진행중인 연구는 316L, 3실험 ODS합금 등의 이온조사 시험과 습식혼합법에 의한 원위치 가공은, 가공중 자발반응을 이용하여, ① 이트륨의 내부산화, ② 이트륨질화물 분해 등이다.

저자

C. Sun et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

51

잡지명

Corrosion Science

과학기술
표준분류

재료

페이지

2508~2523

분석자

김*만

분석물

• 초임계수 원자로용 내식재료의 발전.pdf [399,663 byte]

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