지지격자

핵연료집합체와 지지격자(PLUS7)

Spacer Grid. 지지격자는 핵연료봉의 횡방향 움직임을 구속하고 축방향 움직임을 마찰력으로 억제하여 핵연료봉 배열을 유지시키는 등의 기능을 가지며 여러개의 판으로 이루어진 격자 구조 형태의 핵연료 집합체 부품이다. 지지격자는 핵연료형과 설계에 따라 모양과 집합체 당 갯수가 다르다.

OPR1000 및 APR1400에서 사용하는 PLUS7 핵연료 집합체의 경우, 9개의 중간지지격자, 상하부 지지격자 각 1개 그리고 이물질로 부터 핵연료를 보호하게 하는 하단의 보호지지격자 1개 등 모두 11개의 지지격자가 있다. 상하부 지지격자와 보호지지격자는 핵연료봉 배열을 유지시키는 데 장점이 큰 인코넬 재질로 이루어졌다. 반면 중간지지격자는 중성자 경제성에 장점이 큰 지르코늄 재질로 만들어진다.

지지격자는 계란판 구조의 다중 격자판이기 때문에 여기를 지나는 냉각수는 유동 저항을 받아 압력강하가 생기고 난류 유동이 형성된다. 난류유동은 냉각수의 혼합으로 이어져 열전달을 증가시키기 때문에 열적성능 향상을 위하여 혼합날개(Mixing Vane) 부착과 같이 지지격자에 유동 혼합 성능을 증가시키는 것이 핵연료 개량의 중요한 방향이다.

• 

  중간 지지격자 (PLUS7)

• 

  상하부 지지격자 (PLUS7)

• 

  보호 지지격자 (PLUS7)

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