KAIST 원자력양자공학과

게시판

  • HOME
  • 게시판
  • 하이라이트

하이라이트

Extra Form
메인표시 메인표시




1.png

<그림 1. 시범 제작된 ADSS 합금 피복관 튜브(0.3 mm x 8 mm x 910 mm)를 들고 있는 김채원(석사과정), 김현명(박사과정) 학생>


원자력 및 양자공학과 장창희교수 연구팀(원자로 및 고온재료연구실)의 김현명학생(박사과정) 은 원자력발전소의 안전성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 사고저항성 핵연료 피복관용 소재로 고강도 듀플렉스 스테인리스강(high strength alumina-forming duplex stainless steels, ADSS)을 개발하고, 최근 피복관튜브 시작품 제작에도 성공하였다. (사진 1)


지난 2011년에 발생한 일본 후쿠시마 원전 사고가 고온에서 지르코늄 핵연료 피복관의 급격한 부식과 이로 인해 발생한 수소폭발로 그 피해가 심각해진 것으로 분석됨에 따라, 기존의 지르코늄 핵연료 피복관을 부식 및 산화 저항성이 우수한 소재로 대체할 필요성이 제기되었다. 이러한 목적으로 사고저항성 핵연료 피복관(accident tolerant fuel cladding, ATF cladding)을 개발하는 연구들이 미국을 포함한 많은 원전운영국에서 활발하게 진행되고 있다. 현재 국내외적으로 외부표면을 다양한 재료로 코팅하는 것과 피복관 자체를 부식저항성이 우수한 SiC 소재나 페리틱 스테인리스강으로 대체하려는 시도가 있으나 4 m 이상의 길고 얇은 핵연료 피복관튜브의 제작 및 성능확보에 어려움을 겪고 있다.


이에 비해 이번에 본 연구팀이 개발한 사고저항성 핵연료 피복관 소재인 ADSS 합금은 1) 기존의 합금제조 공정으로 쉽게 제작할 수 있으며, 2) 원전 운전조건뿐만 아니라 후쿠시마와 같은 중대사고 조건에서도 탁월한 부식저항성을 보여 수소발생을 거의 원천적으로 제거하고, 3) 균일한 듀플렉스 조직에 미세한 석출상들을 분포시킴으로써 1 GPa 정도의 고강도를 가지는 장점을 가지고 있다. (그림 2) 또한, 기존의 핵연료 및 노심설계에 미치는 영향도 적은 것으로 평가되었다. 최근에는 기존의 피복관 제작공정으로 두께 0.3 mm 정도의 얇은 피복관튜브를 1.6 m 0.9 m 길이로 제작하는데 성공하여 상업적 적용에 필요한 우수한 제작성도 확인하였다. (그림 3)


 2.png3.png


<그림 2. 듀플렉스 조직을 보이는 ADSS 합금의 미세조직과 고강도 특성을 보이는 인장시험 결과>

4.png


<그림 3. 시범 제작된 ADSS 합금 피복관 튜브(0.3 mm x 8 mm x 910 mm)>

이와 같은 연구결과는 20188월 원자력재료분야 최우수저널인 J. of Nuclear Materials 에 게재되었으며 NuMat NURER 과 같은 관련 국제학회에서도 소개되어 많은 관심을 받았다. 또한 관련된 국내특허 2건을 등록하였으며, 현재 미국과 중국에 국제특허 2건을 출원 중이다.


ADSS 합금은 KAIST 기관고유사업인 KUSTAR-KAIST 국제공동연구 및 과기정통부의 선도연구센터 연구로 개발되었으며, 피복관튜브 제작은 산업부의 에너지기술개발사업으로 한전원자력연료()와 공동연구로 수행되었다.



?

List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
공지 성풍현 명예교수, 국제원자력학회연합회 의장으로 선출​ file NQE 2021.01.04 7449
공지 [수상] 최승규(윤종일 교수님 연구실) KRS(한국방사성폐기물학회) 2020 우수논문상 수상 file NQE 2020.12.18 7787
공지 [수상] 박지혜(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 8418
공지 [수상] 강도규(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 8033
공지 [수상] 윤석주(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 7864
공지 [수상] 김형빈(최성열 교수님 연구실), NAT 2020학회 우수 연구 학생상 수상 file NQE 2020.11.30 8643
공지 [수상] 정영은(임만성 교수님 연구실), 2020 차세대 국제여성과학기술인 캠프 연구발표 1위 수상 file NQE 2020.11.17 10319
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 성풍현 명예교수 정년기념 Lecture file NQE 2020.11.17 11731
공지 [수상] 이수정(류호진 교수님 연구실), 한국분말야금학회 2020년 추계학술대회 신한다이아몬드 우수발표 논문상 file NQE 2020.11.13 10385
공지 [수상] 정승혁(류호진 교수님 연구실), 한국분말야금학회 2020년 추계학술대회 제3회 회가내스상 대상 file NQE 2020.11.13 10272
공지 [2020 새내기 학부생을 위한 원자력및양자공학과 가을학기 학과설명회 안내] file NQE 2020.11.10 10812
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 조용흠 박사(윤종일 교수님 연구실), 지하수 및 해수 환경에서 플루토늄의 이동을 촉진시키는 화학종 규명 file NQE 2020.10.12 12322
공지 [2020 궁극의 질문 강연회] 핵에너지를 이용한 2차 전지를 만들 수 있는가? - KAIST 원자력 및 양자공학과 이정익 교수 file NQE 2020.10.08 14239
공지 [수상] 황재홍(조승룡 교수님 연구실), 한국의학물리학회 추계 학술대회 포스터부문 수상 1 file NQE 2020.10.07 12622
공지 [수상] 이서영(조승룡 교수님 연구실), 한국의학물리학회 추계 학술대회 우수연구상 수상 1 file NQE 2020.10.07 12886
공지 [수상] 신지호(장창희 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.09 15229
공지 [수상] 정영은(임만성 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.04 14965
공지 [수상] Xuan Ha Nguyen(김용희 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.04 15074
공지 [수상] KAIST 원자력 및 양자공학과 김채원 학생, 한국원자력학회 퀴리상 수상 file NQE 2020.09.04 14914
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 최원호 교수, 교수협의회 회장으로 부임 file NQE 2020.08.24 15829
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 성충기 신임교원 Interview file NQE 2020.08.24 16363
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과, 원자력 및 방사선 안전 역량강화 여름학교 개최 file NQE 2020.08.10 15548
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 조규성 교수, 환경주의 생물학자 저서 ‘WHY 원자력이 필요한가’ 번역 file NQE 2020.05.26 17147
287 KAIST 원자력 및 양자공학과 최원호 교수, European Physical Journal D (EPJ) 편집위원 선임 file NQE 2019.07.03 8488
286 KAIST 원자력 및 양자공학과, 2019 PLS Series 개최 … Prof. Rebecca Abergel (Professor at UC Berkeley) 강연 file NQE 2019.06.25 8861
285 [주간조선] 사용후핵연료 처리 답이 없는 게 아니라 의지가 없는 것! - 카이스트 원자력 및 양자공학과 윤종일 교수 2 file NQE 2019.04.08 9004
284 原電안전 핵심‘원자력 계측제어’ 권위자… 세계원자력학회聯 수석부의장 file NQE 2019.06.25 9137
283 '원자력 석학' 장순흥 KAIST 원자력 및 양자공학과 교수, 정년기념 Lecture 개최 file NQE 2019.10.16 9150
282 카이스트 원자력 및 양자공학과 김영철 교수, 2019년도 LINKGENESIS-Best Teacher Award 수상 file NQE 2019.04.19 9544
281 이민호 박사후연구원, 채낙규 석사과정 (최성열 교수연구실), Journal of Hazardous Materials에 초청리뷰논문 게재 file NQE 2019.03.11 9599
280 [2017년도 12월] 뉴스레터 NQE 2018.01.19 9640
279 [서울경제] KAIST 성풍현 교수, 돈 밀러 어워드 수상 file NQE 2019.04.11 9691
278 IAEA 황웨이 국장, KAIST 원자력 및 양자공학과 방문 file NQE 2019.07.08 9713
277 2019 제 2회 NQe 'N'행시 대회 (마감) 11 file NQE 2019.06.03 10125
276 사용후핵연료 설명서 2. 네덜란드 NQE 2017.09.01 10189
275 [기사] 대학생활 이렇게 하세요.(동아일보) 관리자 2011.02.17 10274
274 김재준 졸업생 (조성오 교수연구실 석박사 이수), Science Advances에 논문 게재 (관련 언론기사 첨부) file NQE 2019.04.12 10343
273 사용후핵연료 설명서 1. 스위스 NQE 2017.09.01 10422
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 17 Next
/ 17