자체발열과 주위온도를 고려한 열적수명 계산방법에 대한 고찰

Abstract

원자력발전소에서 사용되는 기기들은 성능검증을 통해 기기의 건전성을 입증해야 한다. 검증의 주 목적은 검증수명이나 검증 조건이 수립된 전기 1 급기기가 설계기준사건 전/동안/이후에 공통원인고장을 발생시키지 않고 안전관련 기능을 수행할 수 있다는 것을 합리적인 방법으로 입증하는데 있다. 본 논문에서는 원자력발전소 성능검증 방법 중 내환경검증의 하나인 열적노화해석의 기초이론과 아레니우스 방정식에 대하여 설명하고, 열적노화해석시 적용되는 주위온도와 자체발열온도와의 적용방법을 제시한다. 상온에서 측정되고 있는 자체발열온도와 특정 주위온도에서 측정되는 자체발열온도의 차이를 실험을 통해 확인하고, 나아가 부하량에 따른 주위온도별 자체발열온도를 측정하여 SYSTEM1000 데이터베이스를 이용한 열적노화해석을 수행한다. 선정된 시험품을 가지고 실험을 통해 주위온도별 시험품 표면온도를 측정하여 자체발열온도를 확인하고, 부하량에 따른 표면온도를 측정하여 그 추이를 확인한다. 본 논문에서는 열적노화해석시 아레니우스 방정식에 적용되는 해석온도(주위온도 + 자체발열온도)가 상온에서 측정된 자체발열온도로 계산 되어진 예상수명 값과, 특정온도에서 측정된 자체발열온도로 계산되어진 예상수명 값을 비교하여 경제성 측면과 안전성 측면을 고려했을 때, 어떠한 자체발열온도의 적용이 적합한지 확인하였다.