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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이보영
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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역사상 가장 큰 원전 사고가 난지 어느덧 4년이 흘렀다. 자연재해로 시작해 인재로 끝난 사고는 그 동안 맹신해왔던 원자로 제어계통과 방사능재난대책이 얼마나 쉽게 무너지는지, 잘못된 권위와 안전 불감증이 얼마나 큰 사고를 일으킬 수 있는지를 보여주는 반면교사였다. 사고 직후, 국내에서도 원자력 발전소의 안전 문제에 대해 국민들의 관심이 매우 높아졌지만 그것도 잠시, 시간이 지나면서 다수의 국민은 이 문제에 대해 무신경해지고 망각하면서 원자력 발전소의 안전 및 방재 대책에 대한 문제는 수면 아래로 잠겨버렸다. 하지만 대체재의 이유로 원자력 발전소는 여전히 가동 중에 있으며, 운용 중인 원전에서는 각종 사고 소식들이 끊이지 않고 들려오고 있다. 심지어 몇 해 전에는 설계 수명이 만료되는 원자력 발전소의 사용 연한을 연장하기 위한 움직임이 언론을 통해 보도 되기도 했다. 지금이 순간에도 원자력 발전소 10기가 건설 중 또는 건설 준비 중이며, 국내 전력생산에서 원자력 발전이 차지하는 비중과 매해 가중되는 전력난을 고려할 때 앞으로도 이 같은 움직임은 지속될 것으로 예측된다.
작금의 현실을 볼 때 원자력 발전소 건설과 운용에 있어서 안전은 더욱더 강조 되어야 하며 이에 대한 방안도 세밀하고 꼼꼼하게, 완벽하게 수립되어야 한다. 원자력 발전소의 안전 문제를 끊임없이 상기하고 대비해야 하는 이유는 멀리 체르노빌사고나 후쿠시마 사고를 차치하더라도 명확하다. 발전소 특성상 사고가 한 번 발생하면 인명피해는 물론이고, 자연파괴 및 수년에서 수백 년간의 국토손실, 국가경제에 심각한 타격을 초래할 뿐만 아니라 복구에 드는 사회적 비용 또한 매우 크기 때문이다. 따라서 운용 중인 설비의 관리를 비롯하여 새로 건설 중인 발전소의 안전 문제까지 전방위적이고 종합적인 안전 대책 수립이 요구된다. 운용 중인 설비에 대한 관리는 사고 발생 이전에 존재하는 결함을 확인하고 보수하는 것을 기본으로 하며 이를 위한 안전 진단 기술의 토대는 발전 설비 내에 존재하는 결함에 대한 정량적 평가에서 시작된다고 이야기 할 수 있다. 발전 설비 내에 존재하는 결함은 안전성에 지대한 영향을 미치는 요인이 되는데, 이에 대한 정량적 정보인 결함의 위치나 발생시간, 크기 등을 정확히 확인하는 것은 적재적소에 필요한 조치를 취하여 일어날 위험에 대비하는데 큰 도움을 줄 수 있다.
이에 본 연구에서는 실제 가압형 경수로 원자력 발전소의 운전 환경인 고온(300℃의 운전 온도)에서 보다 가혹한 부식환경(실제 pH 7.3)을 조성하고 STS 316 배관을 사용하여 실험을 실시하였다. 실험 과정에서 배관 내부에 응력부식균열을 발생 및 성장시킴과 동시에 비파괴 검사법 중 하나인 음향방출기법을 활용하여 발생하는 신호를 수집하고 이를 해석하였다.
실험 과정 중에 수집한 음향 방출 신호의 특성을 확인하고 이를 비교하여 균열 발생 시점을 확인하고자 하였고, 다양한 파라미터의 거동과 특정 주파수 및 파형을 확인하였다.
작금의 현실을 볼 때 원자력 발전소 건설과 운용에 있어서 안전은 더욱더 강조 되어야 하며 이에 대한 방안도 세밀하고 꼼꼼하게, 완벽하게 수립되어야 한다. 원자력 발전소의 안전 문제를 끊임없이 상기하고 대비해야 하는 이유는 멀리 체르노빌사고나 후쿠시마 사고를 차치하더라도 명확하다. 발전소 특성상 사고가 한 번 발생하면 인명피해는 물론이고, 자연파괴 및 수년에서 수백 년간의 국토손실, 국가경제에 심각한 타격을 초래할 뿐만 아니라 복구에 드는 사회적 비용 또한 매우 크기 때문이다. 따라서 운용 중인 설비의 관리를 비롯하여 새로 건설 중인 발전소의 안전 문제까지 전방위적이고 종합적인 안전 대책 수립이 요구된다. 운용 중인 설비에 대한 관리는 사고 발생 이전에 존재하는 결함을 확인하고 보수하는 것을 기본으로 하며 이를 위한 안전 진단 기술의 토대는 발전 설비 내에 존재하는 결함에 대한 정량적 평가에서 시작된다고 이야기 할 수 있다. 발전 설비 내에 존재하는 결함은 안전성에 지대한 영향을 미치는 요인이 되는데, 이에 대한 정량적 정보인 결함의 위치나 발생시간, 크기 등을 정확히 확인하는 것은 적재적소에 필요한 조치를 취하여 일어날 위험에 대비하는데 큰 도움을 줄 수 있다.
이에 본 연구에서는 실제 가압형 경수로 원자력 발전소의 운전 환경인 고온(300℃의 운전 온도)에서 보다 가혹한 부식환경(실제 pH 7.3)을 조성하고 STS 316 배관을 사용하여 실험을 실시하였다. 실험 과정에서 배관 내부에 응력부식균열을 발생 및 성장시킴과 동시에 비파괴 검사법 중 하나인 음향방출기법을 활용하여 발생하는 신호를 수집하고 이를 해석하였다.
실험 과정 중에 수집한 음향 방출 신호의 특성을 확인하고 이를 비교하여 균열 발생 시점을 확인하고자 하였고, 다양한 파라미터의 거동과 특정 주파수 및 파형을 확인하였다.
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