Various cutting technologies such as thermal and mechanical are being researched and developed to dismantle shutdown nuclear power plants. Each technology has the following advantages and disadvantages. The thermal cutting method has low reaction force and fast cutting speed, but secondary waste such as fume, dross, and fine dust is generated. The mechanical cutting method has the advantage of low generation of secondary waste such as fume, dross, and fine dust, but has the disadvantage of increasing the size of the device due to its large reaction force. In this study, the performance of plasma milling robot cutting technology for nuclear power plant materials was evaluated. First, before applying plasma auxiliary milling to the robot, tests were conducted on SUS 316 L and Alloy 600 to secure processing conditions such as plasma torch output and transfer speed. The test have shown that the mechanical strength was decreased of each material at the output power of the plasma torch of 4.4 and 8.4 kW, the transfer speed of 200 and 100 mm/min. Based on the test results, a plasma milling was attached to the robot and tested, and it was confirmed that even a small robot with a load of 140 kg can cut without any major problems.

A molten salt reactor (MSR) has considerably attracted attention due to its several advantages for the safety and efficiency over the light water reactors. Because the structural material in MSR is contacted with high-temperature liquid fuel during long-term, the excellent material for corrosion resistance is required to be applied in MSR. In this study, we evaluated the corrosion resistance for alloy 600 and 617, which are the nickel-based materials, in KCl molten salt at 800ºC for 100 h under Ar atmosphere containing less than 1 ppm of moisture and oxygen. After the corrosion experiments of alloy 600 and 617, the amount of the weight loss for them caused by the KCl molten salt were determined. In addition, the variation in the crystal structure, surface morphology, and elemental distribution was examined using X-ray diffraction and scanning electron microscopy equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy.

가공열처리에 의한 결정립계조절 개념을 이용하여 Alloy 600 재료의 결정립계특성과 부식특성을 조사하였다. 가공열 처리에 따른 결정립계특성 변화를 EBSP로 분석하였으며, 결정립계특성 변화가 입계부식 및 응력부식균열 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 가공열처리 반복에 따른 각 단계에서의 CSL 입계의 분율 변화가 두드러지지는 않았으나, 상용재료에 비하여 CSL 분율이 약 10% 이상 향상된 결과를 얻었다. 결정립계특성 변화에 따라 입계부식 저항성이 현저하게 증가하였으나, 1차측 응력부식균열 특성에 있어서는 가공열처리를 반복할수록 파단시간과 최대하중이 감소하고 평균 균열성장속도가 증가하였으며 2차 균열이 억제되는 결과를 얻었다. 결정립계의 'fine tuning' 기구가 이러한 부식거동변화에 작용한 것으로 해석할 수 있었다.

가압 경수로형 원전에 사용되는 Alloy 600 증기발생기 전열관재료의 입계응력부식균열 거동에 미치는 냉간변형의 영향을 1차 냉각수 모사조건에서 정속인장시험방법으로 조사하였다. 인장 냉간변형은 응력부식균열을 크게 가속화 시키지는 않았으며 변형량이 25%이상인 경우에는 응력부식균열이 발생하지 않았다. 이 현상은 냉간 변형량 및 형태에 따른 미소변형 및 응력의 불균질성에 영향을 받는 것으로 사려되며 응력의 크기는 직접적인 영향을 주지 않는 것으로 보인다. 국부적인 큰 응력구배가 존재하는 경우 균열의생성 및 성장이 현저히 가속화되었는데 이는 원전 1차측 응력부식균열 기구가 응력구배에 의존하는 과정과 연관되어 있다는 증거이다. Hump 시편을 이용한 정속인장시험방법은 짧은 실험기간내에 원전 1차측 응력부식균열 특성을 평가할 수 있는 방법이었다.

320˚C, 40%NaOH 용액의 autoclave에서 약 300wppm의 탄소를 함유하고 있는 15Cr-9Fe-balanced Ni 합금 판상시편에 대해 응력부식 저항성을 조사하였다. 부식시편은 700˚C, 100시간 동안의 열처리로 합금내부에 석출될 수 있는 가능한 한 많은 양의 크롬계 탄화물을 석출시킨 후, 다시 재용해에 의해 크롬계 탄화물의 형태를 조절하는 800˚C-950˚C범위의 최종열처리를 시행하고 급냉시킨 다음 U-자형으로 응력을 가하여 준비되었다. 최종열처리 온도가 올라감에 따라 시편들의 입계응력부식균열(IGSCC ) 전파속도는 900˚C까지는 거의 직선적으로 증가하다가 950˚C에서는 700˚C에서 얻은 값보다도 더 낮게 감소하였다. 즉, 크롬계 탄화물이 재용해되어 그 밀도가 감소함에 따라 IGSCC저항성이 감소하다가 완전히 재용해된 950˚C 열처리 조건에서 오히겨 가장 큰 IGSCC 저항성을 나타내었다. 이와같은 최조열처리 온도에 따른 니켈계 합금 600의 부식거동은 입계에 존재하는 크롬계탄화물의 형태변화 때문이 아니라 입계에서 탄소-크롬계 탄화물-크롬간의 상평형에 의해 이루어지는 탄소의 입계편석량이 크롬계탄화물이 존재할 때에는 열처리 온도에 따라 증가하다가 그것이 완전히 재용해 되었을 때 가장 낮아지기 때문인 것으로 생각된다.