열충격

가압경수로 원자로에서의 가압 열충격(PTS) 개념도

Thermal Shock. 열충격은 어떤 물체를 급속히 가열하거나 냉각할 때 발생하는 물체의 온도변화가 위치에 따라 달라져서 물체가 온도응력 또는 온도변형력을 받는 현상을 말한다.

온도 응력이 물체의 강도를 넘어설 경우 균열을 초래하고 손상에 이르게 할 수 있다. 열충격에 대해 견디는 온도는 물체에 따라 다르지만, 물체마다 지닌 열충격계수에 비례하고, 계수의 값이 클수록 잘 견딘다. 유리를 예로 들면, 고온으로 가열된 유리를 급속히 냉각하면 유리 표면과 내부의 열팽창계수 차이로 인해 유리 표면에는 인장력이, 내부에는 압축력이 가해진다. 이 둘 사이에 힘의 차이가 커지면 유리의 변형을 유도하는 열충격으로 인해 유리는 깨진다. 반대로 열팽창계수가 낮거나 유리의 두께가 얇을 경우에는 유리 표면과 내부의 온도 차이가 적어 깨지지 않고 오래 견딜 수 있는데, 이러한 현상을 열충격저항이라고 한다.

고온 고압에서 운전되는 가압경수형 원전에서 사용되는 기기들은 예상되는 어떠한 열충격에도 성능이 유지될 수 있도록 엄격한 품질요건을 충족하여야 하고 높은 신뢰 수준의 열충격 시험을 통과하여야 한다.

이 자료의 최초 작성 및 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr