일반기술

핵연료봉 지지거동 및 진동특성 해석을 위한 시험장치

본 기술은 원자로 내에서 핵연료봉을 지지하는 지지격자 구조물의 진동특성 파악을 위한 시험장치로써 실제 환경에서의 연료봉 및 지지격자체의 거동을 예측하는 핵 연료봉 지지거동 및 진동특성 해석을 위한 시험장치에 관한 것이다. 최근 국내에서는 핵연료봉 지지구조물에 대한 개발작업이 활발하게 진행중이며, 이에 따라 새로 개발된 지지구조물에 대한 구조, 진동 해석 및 검증시험 기술의 습득이 요구되고 있다. 검증절차는 원자로의 실제 운전을 통하여 수행하는 방법도 있으나, 핵 발전 설비의 특성상 매우 난해하고 위험한 작업이므로, 지금까지는 실제모델을 근사화한 이론적 모델을 통하여 수행하는 것이 일반적이었다. 본 기술은 이론적 모델을 통하여 연료봉 및 지지격자체의 거동을 예측할 경우 실제환경과 차이가 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로 실제환경에서의 연료봉 및 지지격자체의 거동을 예측할 수 있도록 연료봉의 모드해석 및 지지격자체의 진동특성을 시험장치를 이용하여 측정할수 있도록 하는 것이다. 본 기술은 바닥면에 길이방향으로 치구가 설치된 수조와, 수조측면에 설치된 히터, 치구위에 고정되어 연료봉을 지지시키는 지지격자체와, 지지격자체에 지지된 연료봉에 충격을 가하는 가진장치, 핵연료봉의 변위를 측정하는 레이져변위계와, 수조내의 온도를 콘트롤하고 측정데이터를 수신처리하는 콘트롤러를 구비시킴으로써 이루어지는 것으로 시험대상물인 핵연료봉을 실제운용환경인 수중 고온 환경에서 측정할 수 있게 된다. 본 기술로 지지격자체의 진동 특성을 실제 환경과 같은 환경에서 검증할수 있어 연료봉의 수명 단축을 예방할 수 있으며, 원자로의 실제 운전상황에서 이상발생을 방지할 수 있다.