고온에서 사용중인 터빈 로터의 안전성을 평가하기 위해서는 열화된 재료의 물성이 필요하다. 실제로 발전소에서 사용되고 있는 열화도가 다른 로터강을 종류별로 입수하기가 어렵기 때문에, 터빈 로터재로 널리 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V 강으로 인공열화 시료를 제작하였다. 실제로 사용된 재료의 미세조직과 유사한 미세조직을 갖는 시료를 얻기 위하여 실제 사용온도보다 높은 $630^{\circ}C$의 등온에서 열처리시간을 다르게 하여 열화도가 다른 7종류의 시료를 얻었다. 열화도를 비파괴적으로 평가하기 위하여 상온에서 측정한 보자력을 이용하였다. 열화도의 증가에 따라 경도와 보자력은 감소하였는데, 이 원인을 미세조직 및 EPMA 분석에 의해 구명하였고, 경도와 보자력과의 상관관계를 만들어 비파괴적으로 열화도를 평가할 수 있는 기초를 마련하였다.
풍력발전기의 핵심 부품인 풍력 블레이드는 예상치 못한 풍 하중과 공력 특성으로 인해 불안전한 상태에 놓여 있다. 그에 따라 필연적으로 발생하는 내부 결함을 검출하기 위해 초음파탐상을 이용한 비파괴검사가 주로 진행되어 왔다. 하지만 블레이드의 소재 특성으로 인해 음향 신호 분석에 따른 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 풍력 블레이드 인공결함시험편을 제작후, 능동적 광 적외선열화상 비파괴검사 방법을 이용하여 결함의 크기를 정량화하기 위한 실험을 진행하였다. 100 kW 급 블레이드 내부의 결함 크기 정량화를 위해 알루미늄 켈리브레이션 테이프를 사용하였으며, 게재물(inclusion), 디본딩(debonding), 주름(wrinkle) 결함을 삽입하였다. 실험 결과 모두에서 뚜렷한 결함 검출이 가능하였으며, 결함 크기 정량화 결과 debonding 인공 결함 (${\phi}50.0mm$)에서 최대 98.0%의 정확성을 보였다.
드럼 속의 폐기물 안에 포함되어있는 방사성 물질의 함량을 비파괴적으로 측정하는 방사성폐기물 핵종분석시스템을 개발하여 고리원자력발전소 제4폐기물 저장고에 설치하였다. 시스템은 그 기능에 따라 상위레벨과 하위레벨로 나누어지는데, 상위레벨인 중앙감시 및 제어시스템 Part에서 전체 시스템을 원활하게 운전되도록 감시 제어를 하고, 하위 레벨에서는 드럼을 운반하는데 사용하는 크레인 운전 Part, 측정위치에 올려진 드럼을 분석하는 핵종분석 Part, 드럼 핵종분석 결과를 회전하면서 드럼 표면에 인쇄하는 Ink-jet Printer Part 로 구분된다. 상위레벨의 제어실내 감시제어 PC는 하위레벨과 RS-232C 멀티포트를 사용하여 통신을 하는데, 드럼의 반입에서 반출까지의 전 과정은 자동화되어 운전된다.
국내산 후지 사과의 주요 내부 품질 요인인 당도, 수분 함량, 경도 및 산 함량을 근적외 분광분석법에 의해 동시에 신속, 정확하게 비파괴 측정할 수 있는지의 가능성을 조사하였다. 굴절당도계에 의한 당도, 동결 건조법에 의한 수분 함량, texture analyzer에 의한 경도 및 알칼리 적정법에 의해 얻어진 산 함량 데이터와 근적외 영역의 흡광도 데이터 사이에 각각 중회귀분석을 행한 결과, 당도, 수분 함량, 경도 및 산 함량의 측정 오차(SEP)는 각각 $0.50^{\circ}Brix,\;0.64%,\;0.14kg/cm^2$ 및 0.07%이었다. 이로서 근적외 분광 분석법을 응용하여 사과의 당도와 수분 함량은 비파괴적으로 신속, 정확하게 측정 가능함을 알 수 있었으나, 경도와 산 함량의 측정 정확도는 다소 낮은 편이었다.
콘크리트구조물의 진단에 사용되는 비파괴실험법들은 구조물에 손상을 입히지 않고 구조물의 결함이나 강도를 추정할 수 있다는 장점이 있지만 추정값에 대한 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 2가지 배합으로 총 180개의 공시체를 제작하였고, P파와 S파에 의한 초음파속도 측정, 종진동과 변형진동에 의한 충격공진법 총 4가지의 비파괴실험을 실시하였다. 그리고 실제압축강도 측정을 통해 비파괴실험 결과값의 신뢰성을 비교 분석하였다. 각 비파괴실험법의 결과값에 대한 통계적 분석결과 변동계수값이 가장 낮은 실험법은 S파에 의한 초음파속도법으로 가장 안정적인 관측이 가능한 것으로 나타났다. 한편, 실제압축강도와의 관계를 통해 압축강도 4개의 압축강도 추정식을 제안하였으며 S파에 의한 초음파속도법의 결정계수값이 가장 높은 것으로 나타났다. 향후 다양한 배합조건에 따른 비파괴실험 신뢰성에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 판단된다.
제 1보에서 Windows 환경 하에서 PSI/ISI 데이터의 효율적 관리 및 다원적평가와 분석이 가능한 고리 원전 PSI/ISI 데이터베이스 구축과 프로그램 개발(IDPIN)에 대해 소개하였다. 제 2보에서는 월성 원자력발전소 PSI/ISI 자료 관리를 위한 지능형 데이터베이스 프로그램(WS-IDPIN)을 개발하였다. 이 프로그램에는 월성 원전 PSI/ISI 관련 자료 분석 기능, PSI/ISI UT 검사 보고서 양식의 표준화와 전산 시스템화, PSI/ISI 비파괴검사 결과의 통계적 신뢰도 평가 프로그램(depth and length sizing performance 등) 등을 개발하여 원전 PSI/ISI 데이터 관리 전문가시스템(expert system)화에 한 단계 접근하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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