[최종목표]
ㅇ 표준형원전 및 차세대(SMR 및 4세대) 원전 적용을 위한 두께 250mm one-pass 전자빔용접 시스템구축 및 최적 공정 개발
[1차년도 목표]
o 초대형 전자빔 용접 시스템 사양 및 챔버 방식 선정
o 전자빔 용접 특성 평가 및 분석
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접부 특성평가 및 조사취화 특성평가 계획 수립
o 전자빔용접 전산모사 기법 제시 및 검증
o KEPIC 기술 실무위원회(건조 및 용접 기준) 구성/운영 및 KEPIC Code Case 개발계획 검토
o 챔버 국산화 설계 검토
[2차년도 목표]
o 초대형 전자총/전원 제작 및 통합시스템 구축 및 기반기술 확보
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접부 중성자 조사시험
o 전자빔용접부 균열 안전성 평가 기법 제시 및 민감도 분석
o KEPIC Code Case 구성체계 및 주요 요건(안) 개발
o 진공챔버 자체 설계
[3차년도 목표]
o 초대형 전자빔 시스템 성능 평가 및 250mm 원패스 용접조건 최적화
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접부 중성자 조사재 특성평가
o 전자빔용접부 특성을 고려한 피로성장거동 예측기법 제시
o 데이터패키지 중간검토 및 KEPIC Code Case 초안 개발
o 진공챔버 자체제작
[4차년도 목표]
o 소재별 용접조건 최적화 및 Mockup 제작/검증
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접부 조사취화 특성 DB 구축
o 전자빔용접부 조사취화를 고려한 균열 평가 기술 제시
o 데이터패키지 최종검토 및 KEPIC Code Case 최종안 개발
o 진공챔버 성능검증 및 최적화
연구범위
[1차년도 개발내용]
o 챔버별 전자빔 용접 시스템 장단점 비교 분석
o 초대형 전자총 및 전원 설계 및 검토
o 시험용 룸 챔버 설계 및 제작
o 전자빔 용접 변수에 의한 용접특성 평가
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접 1차 시제품 조사전 물성 특성평가
o I-SMR 원자로용기 가동조건을 고려한 SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접부 조사취화 특성평가 계획 수립
o 전자빔용접 전산모사 잔류응력 예측을 위한 최적 입열모델 및 재료물성 구성방정식 선정
o 전자빔용접 전산모사 잔류응력 예측 및 변수 민감도 해석
o 기존 Mock-Up 시편에 대한 DHD/XRD 등 측정 데이터 수집 및 예측결과와의 비교를 통한 타당성 검증
o 전자빔용접부 위치에 따른 잔류응력 선도 제시 및 기존 코드에 제시된 잔류응력 분포와의 비교
o KEPIC 전문가 위원회 구성 및 운영방안 수립
o KEPIC Code Case 개발계획 검토
o 해외 선진사 진공 챔버 형태 및 핵심 진공유지/가공기술 조사
[2차년도 개발내용]
o 175kV 전자총/전원 및 용접선 추적 자동시스템 제작 및 통합 운용 시스템 구축/성능 검증
o 대형 챔버 설계 및 제작
o 자기장에 의한 빔 편향 제어 기술 및 Slop in/out 공정 기술 확보
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접 2차 시제품 조사전 물성 특성평가
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용용접부 1차 계장캡슐 중성자 조사시험
o 전자빔용접 특성을 통한 파괴역학적 결함평가 기술 제시
o 해석 결과 분석을 통한 전자빔용접부 Local Brittle Zone 등 취약 위치 파악
o 잔류응력분포가 파괴거동에 미치는 영향 분석 및 민감도 해석
o KEPIC Code Case 구성체계 및 주요 요건(안) 개발
o KEPIC 개발 요건 관련 규제기관 설명회 개최
o 진공챔버 최적 소재 및 두께, 챔버 사양 확정 및 제작설계 완료
[3차년도 개발내용]
o 전자총/전원 장치 보완 및 개선을 통한 시스템 성능 향상 검토
o SA508 Gr.3 Cl.2 130mm, 250mm 원패스 용접조건 최적화 및 물성 검증
o XM19, F6NM 소재의 용접성 검토 및 특성 분석
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접부 1차 중성자 조사재 특성평가
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접재 2차 계장캡슐 중성자 조사시험
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접 3차 시제품(두산 제작) 조사전 물성 특성평가
o 기술기준/손상해석을 이용한 전자빔용접부 피로결함성장 예측 기술 정립
o 평가대상 기기의 피로결함성장 예측을 위한 응력 조건 등 파악
o 전자빔용접부 위치에 따른 초기결함의 피로결함성장 거동 민감도 해석 및 취약부 규명
o KEPIC 관련 분과위원회 보고 및 피드백
o 데이터패키지 중간검토 및 KEPIC Code Case 초안 개발
o 진공챔버 제작 및 검사, 진공성능 평가
[4차년도 개발내용]
o XM19 및 F6NM 130mm 두께 원패스 용접공정 최적화
o 클래딩이 수행된 이종소재 제품의 원패스 용접 가능성 검토
o PQ 시험 검증 및 제품 자체 제작을 위한 WPS 개발
o 1/2 Scale Mockup 제작 및 평가
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접부 2차 중성자 조사재 특성평가
o SA508 Gr.3 Cl.2 전자빔용접 시제품 baseline 특성 DB 구축
o 전자빔용접공정의 SA508 Gr.3 Cl.2 원자로용기 노심대 적용을 위한 인허가용 조사취화 특성 DB 구축 및 경향 비교분석
o 전자빔용접부 조사재 기계적 물성 및 파괴물성 자료 수집 및 분석
o 전자빔용접부 조사취화 예측을 위한 취화도 정량화 기법 제시
o 손상역학 및 기술기준 절차에 입각한 조사취화에 의한 파괴거동 예측기법 제시
o 데이터패키지 최종검토 및 KEPIC Code Case 최종안 개발 및 규제기관 설명회 개최
o 전자빔 용접장비와 결합한 진공챔버 성능검증 및 최적화
기대효과
ㅇ 원전 주기기 제작기간을 대폭 감소시킬 수 있는 혁신제작기술 확보
ㅇ 혁신제작기술 확보를 통한 원전 주기기 제작 경제성 향상 및 수출 경쟁력 확보
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