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소재강국을 실현하는 글로벌 종합 소재연구기관

재료안전평가본부

접합기술연구실

실장 송상우
실장 송상우

연구실 소개

접합기술연구실은 소재/부품/설비의 안전성 및 신뢰성을 확보하기 위하여 현장 맞춤형 접합기술에 관한 연구, 평가, 기술지원 업무를 수행하고 있다. 주요 연구분야는 발전설비, 플랜트, 수송기기에 적용되는 용접기술 및 보수기법 개발, 재료별 용접부 특성평가, 용접부 잔류응력/변형/미세조직 전산해석 및 실증, 용접부 손상원인분석 등이며, 중소중견기업의 용접기술력 및 품질향상을 위한 기술지원도 병행하고 있다.

055-280-3414

주요 실적

  • 소형원자로(Small modular reactor, SMR)용 다층금속소재 제조장치 개발
  • 사용후핵연료 건식저장용기 소재의 정적 및 동적 염화물유기응력부식균열 (Chloride induced stress corrosion cracking, CISCC) 평가기술 개발
  • 가동원전 안전등급 대구경 배관 보수기술 개발
  • 원전 일차수응력부식균열(Primary water stress corrosion cracking, PWSCC) 실증시험 장치개발

주요 연구분야

  • 다목적 초소형원자로(Micro modular reactor, MMR)용 다층금속소재 자립화 기술개발
  • 사용후핵연료 건식저장용기 소재의 정적 및 동적 CISCC 평가기술 개발
  • 원전기기 결함예방용 표면응력개선 시스템 개발
  • 가동원전 안전등급 대구경배관 보수기술 개발
  • 원전기기 용접부 건전성 평가 및 보수용접 안전성 평가 규제기술 개발
  • 노후 철도차륜 재제조용 스마트 용접 시스템 기술개발
  • 극저온 단열소재의 액체수소 저장용기 적용 기술 개발
  • 사용후핵연료 종합안전성 입증 체계 구축 및 평가 체계 개발
  • 사용후핵연료 장기저장 주요재료 열화 특성 실증시험장비 설계
  • 사용후핵연료 이송/저장용기 제조를 위한 용접재 및 용접기술 개발

향후 연구계획

  • 용접부 잔류응력 측정기술 고도화 및 전산해석
  • 수소가스터빈용 소재 보수기술 개발
  • SMR용 PM-HIP 소재 용접성 평가기술 개발

연구개발 추진실적

가동원전 2, 3등급 대구경 배관 보수기술 개발

[과제 소개]

  • 국내 가동원전의 가동년수 증가로 인해 안전등급 대구경 배관의 두께감육, 침·부식 현상이 발생하고 있으며, 해당 손상부위에 대한 보수/교체 수요도 증가하고 있음. 가동원전에 대한 국민 신뢰성을 제고하고, 운전정지기간 단축을 통한 안정적인 전력수급 및 손실비용 감소를 위해 대구경 배관손상부 맞춤형 보수기술 개발 및 최적화를 위한 연구를 수행함

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 탄소섬유강화폴리머(Carbon fiber reinforced polymer, CFRP) 보수부 내구성 평가 시스템 구축
  • 금속 보수부 전기화학적 부식 특성 평가 및 미세조직 분석
  • 비금속 보수부 장기열화 특성 분석
  • 해수환경 노출 재료 용접부/열영향부 평가
용접기법에 따른 강도 및 미세조직분석 결과
유동해수환경 부식시험 장치와 동전위 분극시험 결과

원전 1등급 기기 결함예방용 표면응력개선 시스템 개발 및 실증

[과제 소개]

  • 가압경수로 압력 경계에서 발생하는 일차수응력부식균열(Primary water stress corrosion cracking, PWSCC)은 일차측 환경에서 예민화된 재료, 인장잔류응력, 고온고압 부식 수환경의 세 가지 조건이 충족되는 경우 발생하는 현상임. 원전 가동년수 증가에 따라 PWSCC에 의한 원전 운전정지 및 정비보수 사례는 해외 및 국내 원전에서 지속적으로 보고되고 있음. 이에 레이저피닝과 초음파나노표면개질 기술을 활용한 원전 1등급 주요기기 표면응력개선 시스템 개발 및 실증을 통하여 가동원전 재료 및 구조 건전성 확보에 기여함.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 표면응력개선 전/후 일차수 환경 응력부식균열 저항성 실증시험 및 평가
  • 표면응력개선 전/후 일차수 환경 응력부식균열 저항성 해석적 평가기술 개발
일차수 환경 응력부식균열 저항성 실증시험 장치
일차수 응력부식균열 개시시간 예측해석 결과