[논문자료] 방사선을 이용한 원자력발전소 감시진단 무선센서 전력공급방법

출처: 픽사베이

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원자력발전소는 기기의 파손 사고로 인해 발생할 수 있는 막대한 피해를 미연에 방지하기 위한 감시진단 기술을 지속적으로 도입하여 적용하고 있는데, 원자력발전소의 특성상 감시진단을 위한 센서의 배치와 센싱 데이터의 수집이 매우 어려운 경우가 빈번하게 발생하고 있다. USN과 WSN이 활발하게 연구되어 실용화되고 있는 현재에도 센서들의 통신, 특히 무선 통신으로 인한 주변기기의 오작동 사고 발생 우려로 원자력발전소의 주요 안전기기에 대한 무선센서의 적용에 어려움을 겪고 있다. 그러나 미국의 샌디아랩을 비롯하여 여러 원자력관련 기관에서 이미 무선센서의 원자력발전소 적용 방안과 기술을 개발하기 시작하였고, 향후 수년 내에 인증된 무선센서들과 이를 이용한 센서 네트워크가 구현될 것으로 예상된다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=NPAP08312320

 

원자력발전소 중요 설비들의 감시진단에 사용되는 센서에는 온도, 습도, 음향, 진동과 같이 단순하게 센서 외부의 변화를 측정하는 피동형 센서들과, 초음파, ECT 등과 같이 스스로 발진을 하여 검사파를 만들어 내는 능동형 센서 등 여러가지 종류가 있다. 피동형 센서들은 극소량의 전력만을 제공하여도 센서 오퍼레이션과 무선 송수신 기능을 수행할 수 있으므로 원자력전지의 적용이 즉시 가능하다. 그러나 능동형 센서들의 경우 요구되는 전력이 커서 상당수의 원자력전지 조합이나 적층구조의 원자력전지를 이용해야한다. 능동형 센서들의 경우 이 센서들이 상시 감시진단을 수행하지 않는다.

 

이 센서들은 주로 기기들의 비파괴 검사에 사용되어 지는데, 비파괴 검사 대상체의 특성상 결함이 짧은 시간 내에 크게 변화하지는 않기 때문이다. 따라서 이러한 능동센서의 경우 장주기 검사 특성을 가지며, 이는 센서 구동에 필요한 전력 충전 시간이 충분함을 의미한다.

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SSRT / SERT / CERT 시리즈

 

응력 부식 균열(Stress Corrosion Cracking)은 내부 응력이나 잔류 응력으로 인한 금속의 재결합으로 인한 부식과 변경하는 공정 테스트를 말하며, 이러한 공정 테스트가 필요한 것은 고분자 및 복합재료가 도입되고는 있지만, 고온에서의 활용에는 아직까지 제약이 있는 것이 사실입니다. 이를 위해 금속이 사용되는데 금속은 부식이 발생하게 되고, 응력 부식 균열 테스트를 통하여 고온에서의 금속 강도, 강성, 인성 및 내성 등을 파악할 수 있습니다. 응력 부식 균열의 메커니즘은 활성 경로 용해(Active path dissolution), 수소 취성(Hydrogen embrittlement) 및 필름 유도 벽개(Film-induced cleavage) 등의 세가지가 정도로 진행됩니다.

 

인장 응력 부식 시험기 SSRT(Slow Strain Rate Test)시리즈는 시편에 일정 하중(Constant lose), 일정 변형률(Constrant strain)이나 느린 변형 비율(Slow strain rate)의 변화를 통하여 시편의 인장 응력 변화를 측정하는 설비입니다. 이 테스트 설비를 통해 산업용 재료의 변형 과정과 응력의 변화, 재료의 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면 수축율 등의 기계적인 특성과 탄성한계인 비례한계, 포아송비, 탄성계수 등의 물리적 특성 등을 구할 수 있습니다.

 

일신오토클레이브에서 제작하는 인장 응력 부식 시험기-SSRT 시리즈는 시편의 인장테스트를 하는 압력용기를 미국기계학회(ASME) 규정에 맞춰 설계 및 제작을 진행하므로 안전성과 기밀성을 확보한 설비를 제작하고, 기본적인 기계적 성질을 측정하기 위한 측정기들과 화학적 부식 분위기를 만들기 위한 펌프와 혼합기, 조절기 및 불순물 제거 파트 등의 구성품을 결합하여 최적의 분위기로 공정을 수행할 수 있습니다.

 

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