Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2011.10a
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pp.39.1-39.1
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2011
가압경수로의 압력경계기기는 약 $300^{\circ}C$, 150기압의 고온고압수환경에서 가동되고 있다. 특히 가압기 밀림관은 고온수와, 저온수가 교차하는 부분으로 열성층 형성으로 열적, 기계적 피로 및 수화학환경이 더해진 부식피로 등에 의하여 손상을 받는다. PWR 원전에서 수화학환경은 대표적으로 용존산소(DO) 5ppb, pH 6~8, 용존수소(DH) <30 cc/kg, 온도 $316^{\circ}C$의 환경을 유지하게 된다. 가압기 밀림관에는 오스테나이트계 스테인리스강이 사용되는데, 오스테나이트계 스테인리스강은 고온 수화학환경에 민감한 것으로 알려져 있다. 따라서 오스테나이트계 스테인리강을 공기중에서의 기계적특성 및 피로특성을 향상시키기 위하여 질소를 첨가한 스테인리스강을 제조하여 PWR 원전환경에서의 피로균열성장특성을 평가하였다. 실험에 사용된 재료는 PWR 원전 가압기 밀림관 소재인 Type 347 스테인리스강에 0.0005 wt%가 첨가된 상용재와 0.11 wt% 질소가 첨가된 재료이다. 사용된 시편형상은 두께 5 mm, 폭 25.4 mm의 CT 시편이다. 수화학환경은 150기압, 온도 $316^{\circ}C$, 용존산소(DO) 5ppb, 용존수소(DH) 30 cc/Kg, pH는 약 7로 유지 하였으며, 응력비 0.1, 하중 반복속도 10Hz의 기계적 조건에서 하중제어로 시험을 진행하였다. 균열길이는 직류전위차법(Direct Current Potential Drop: DCPD)을 이용하여 측정하였다. 질소함량이 증가할수록 동일 사이클에서 균열길이가 늦게 성장하였고, 피로균열성장속도도 약간 늦어지는 것으로 나타났다. 각 스테인리스강의 피로파면 관찰결과 상용재는 약 1 ${\mu}m$의 산화물들이 생성되는 반면 질소첨가 스테인리스강은 약 0.1 ${\mu}m$정도 산화물이 생성되었다. 산화막의 두께도 질소가 첨가됨으로써 상용재에 비해 얇게 생성되었다. 따라서 질소가 첨가됨으로써 부식환경에서 내산화성이 향상되었으며, 이는 피로균열성장특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1998.05a
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pp.369-373
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1998
증기발생기에서 부식에 의한 전열관 손상은 전열관과 관판사이의 틈새에서 대부분 발생되고 이 틈새에서의 수질환경에 좌우된다. 틈새에서는 과열도가 높아 미량의 불순물이 농축되면서 틈새수화학 (crevice chemistry)은 증기발생기 내부수 수화학과는 달라진다. 전열관 손상을 억제하기 위해서는 틈새수질을 적절히 제어하여야 하는데 이는 틈새수화학을 정확히 분석평가할 수 있는 기술을 기반으로 하여야 한다. .기존의 틈새수질을 계산하는 방법으로는 증기발생기 내부수에 비해 틈새에서 화학종들이 얼마나 농축되는지를 가정하는 농축도 (concentration factor) 방법이 있으나 가정에 의한 불확실성으로 인해 틈새수질을 정확히 해석할 수 없었다. 그러나 원전 증기발생기의 잠복불순물 방출시험 자료로부터 틈새수질을 보다 정확히 평가할 수 있는 새로운 개념의 몰비지수(molar ratio index) 방법이 최근 EPRI에서 제시되었고 EPRI 산하의 많은 발전소에서 적용중이다. 본 연구에서는 PWR 원전 증기발생기의 틈새수화학을 평가할 수 있는 기술을 개발하기 위해 잠복불순물 방출시험 자료로부터 틈새에서의 몰비지수를 계산할 수 있는 CRAP (CRevice-chemistry Analysis Program) 전산프로그램을 작성하였다 CRAP를 국내원전에 적용하여 증기발생기 및 그 틈새에서의 수화학을 평가하였다.
종전의 경우 건축물의 기초 구조는 직접 기초 및 말뚝 기초 등이 많이 활용되었으나 최근에는 말뚝 기초의 경우 소음, 진동 등의 환경 문제가 중요시됨에 따라 대부분 매트 기초로 시공하는 경우가 많아졌다. 따라서, 기초 부분의 매트 콘크리트 시공은 환경 문제를 해결하고 건물의 하부구조를 안전하게 지탱하게 하는 역할은 만족되었지만. 두께가 80cm를 넘어 매스 콘크리트로 되는 경우가 많아 수화열에 의한 균열 문제 등은 콘크리트의 품질 확보에 있어 새롭게 해결해야만 하는 중요한 과제로 등장하고 있다.(중략)
Journal of the Korea Institute of Building Construction
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v.15
no.4
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pp.367-373
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2015
In this study, fundamental properties of cement were reviewed to apply high fineness cement at low temperature environment. The classified high fineness cement has large proportion of particles below $10{\mu}m$ which affects early hydration: an overall reaction of cement hydration faster. As a result of using high fineness cement, setting time of concrete was reduced and compressive strength was higher than OPC at all ages. Especially, compressive strength was more than double its value compared with OPC after three days curing in low temperature. Faster reaction and higher heat of hydration was verified by calorimetry early and maximum heat of hydration was analyzed by adiabatic temperature raising test. The analysis of this study confirmed that high fineness cement can be suitable to be used in low temperature environment.
Hydration characteristics of cement containing zeolite mined at Daepo in Gyeongbuk province were studied for use as a mineral admixture. The cement paste containing zeolite was characterized by the measurement of heat evolution, XRD, EDS, nitrogen adsorption and mercury intrusion porosimetry. The cement paste containing zeolite exhibited tendencies toward acceleration of paste setting and promotion of cement hydration with the increase of zeolite content. The flow of mortar containing zeolite strongly reduced with increase of zeolite content. Compressive strength of the mortar containing zeolite increased very rapidly at an early age in comparison with plain mortar. These results would be related to aluminum species escaped from zeolite particles during the alkali dealumination of zeolite by the hydration process of cement.
The thermal behavior of' concrete can be ch;lracterized from a knowledge of concrete ternperatu1.e at early ages, environmental conditions, and cement hydration in the mixture. 'l'o account for thost. interactions, a computer model was developed for prwlicting the temperature pr.ol'ile in hnrdcning c o n c r c t ~ st.r~icture in terms of material and tmvironmcntal factors. The cerncnt hydration cha~.acteristics such as the activating energy, total heat 1ihei.atr.d. anti th\ulcorner degree of' hydration. can represent the internal heat gc,neration. In this study. th(> activating c1ncrgy and the tlcgree of' hydration curve were determined well fmm the rnortn~. compressive strength tests while total amount of heat liberated was determined by tht> isothermal calorimctcr method. The main purpose of' this study is to correlate measured tt>mperaturr distributions in a concrete st1,ucture during thc hardening process with the ~ c s u l t s computed f'ro~n theoretical considrl.ations. Using twodimensional heat transfer model, first. the importance of several parameters will be identified by a parametric analysis. Then, the tcmpcmture distribution of thc cylindrical concrete specimen in the laboratory was mensuwti and compared with that yielded by thc theoretical considel.ations.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1998.05a
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pp.392-397
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1998
PWR 원전의 냉각재 화학 및 체적제어 계통(CVCS) 정화 탈염기는 핵연료에서 방출된 핵분열 생성물질과 방사성 부식생성물을 제거하여 계통 내 방사능 준위를 낮추고, 부식을 유발하는 불순물을 제거하여 계통의 건전성을 유지하며, pH 조절제인 리튬($^{7}$ Li$_3$)의 농도조절을 통해 냉각계 수화학 환경을 최적으로 유지시킨다. 이를 위해 CVCS에는 정화용 혼상 탈염기와 $^{7}$ Li$_3$ 조절용 양이온 탈염기가 설치되었으며, 각각의 탈염기는 독립적인 기능을 수행한다. 이는 원전 운전 중 중성자와 붕소($^{10}$ B$_{5}$ )의 핵반응으로 생성된 $^{7}$ Li$_3$3 의 회수가 불가능하기 때문에 정화 탈염기에는 값비싼 $^{7}$ Li$_3$ 포화형 수지를 충전하여야 한다. Pn 원전은 연료교체를 위해 주기적으로 연료계장전 기간을 갖으며 이에 따라 원자로 기동 수화학, 운전중 B/Li 농도조절에 의한 pH 화학, 원자로 정지화학 등의 주기적인 냉각재 수화학 관리를 해오고 있다. 본 연구에서는 효율적인 정화탈염기의 운영방안을 제시함으로 운전중 붕소의 핵분열로 생성되는 $^{7}$ Li$_3$ 의 회수가 가능하고 수지의 사용량 절감으로 수지폐기물 발생량 저감화를 이를 수 있을 것으로 기대된다.
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