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지르코늄합금에서의 수소화물 균열속도지연 모델의 열역학적 검토

전문가 제언: ○본고는 이 논문 표제에 인용된 본 저자의 비판적 검토에 대한 Kim 원래의 논문에 주어진 Dutton-Puls모델의 DHC속도의 구동력에 관한 기본적으로 같은 물리학적 오해에 원인을 두고 있다는 것을 보여 주었다. 저자의 Dutton-Puls모델에 대한 여러 가지 버전의 열역학적 정확성에 대한 방어에 더하여 Kim의 모델에 관한 저자의 이전 비평이 입증되었다.

○ 잘못된 열역학적 기초를 가진 것은 Kim의 DHC모델이라는 것과 그래서 DHC속도의 물리학적 이해를 뒷받침해줄 수 없다는 것을 저자가 보여주었다. 전에 내렸던 결론을 보다 더 분명히 하기 위하여, Dutton-Puls의 여러 가지 버전의 수학적 유도에 대한 상세한 단계를 제공하는 내용을 본 논평의 부록으로 첨부한다.

○ 본고의 Kim으로 지칭되는 김영석 등에 의해 한국원자력학회 2001년도에 “지르코늄합금의 Delayed Hidride Cracking에 관한 미해결 현상의 이해”라는 제목으로 게재되어 있다. 그 후 Manfred P. Puls에 대한 김영석 박사의 반박 논문이 산적되어있다.

- 지르코늄합금의 DHC현상을 일으키는 구동력은 크랙선단과 크랙선단에서 멀리 떨어진 지점에서의 응력구배로 알려졌으나, 응력집중세기에 무관하게 일정한 DHC속도, 가열과 냉각방식에 따른 DHC속도의 차이가 나타나는 현상을 아직 이해하지 못하고 있다. 본 연구에서는 310℃에서 250℃로 냉각시킬 때, 과냉각의 정도를 0~40℃에 변화시킨 후 이것이 Zr-2.5Nb 합금에서의 DHC속도에 미치는 영향을 조사하였다. 아울러, 수소량에 따른 Zr-2.5Nb합금의 DHC속도를 조사하였다. Zr-2.5Nb압력관의 DHC속도는, 310℃에서 250℃로 냉각시킬 때 250℃에서의 과냉각크기에 따라 감소하였으며, 이를 크랙선단과 기타 지점에서의 TSSPT-TSSD250℃의 함수로 나타낸 결과, DHC속도는 수소농도차이의 지수함수 적으로 증가하였다. 결론적으로, 지르코늄합금의 DHC현상을 지배하는 주 구동력은 수소고용도 이력현상으로 나타나는 크랙선단과 크랙선단에서 멀리 떨어진 지점에서의 수소농도의 차이었다고 한다.

저자: M.P. Puls
자료유형: 학술정보