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[표지] 1

제출문 2

보고서 요약서 3

요약문 4

목차 5

1. 연구개발과제의 개요 11

2. 연구수행내용 및 성과 12

가. GVMCS 성능시험설비 설계 및 제작 12

(1) GVMCS 종합시험설비 설계 및 제작 (저온/저압) 12

(2) GVMCS 종합시험설비 설계 및 제작 (고온/고압) 19

(3) GVMCS 초음파 시스템 (고온/고압) - 클램프/딜레이라인 등 26

(4) GVMCS 딜레이라인 온도영향 평가장치 설계 및 제작 29

나. GVMCS 성능시험 30

(1) GVMCS 성능시험 (저온/저압) 30

(2) GVMCS 성능시험 (고온/고압) 40

(3) 딜레이라인 배관온도예측 시험 50

(4) 고온용 커플런트 최적화 52

다. GVMCS 시작품 설계 및 제작 56

(1) GVMCS 하드웨어 모듈 56

(2) GVMCS 소프트웨어 62

3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 74

가. 목표 74

나. 목표 달성여부 75

다. 목표 미달성 시 원인 (사유) 및 차후대책 (후속연구의 필요성 등) 76

라. 관련 분야 기여도 76

(1) 가스축적 측정 및 모니터링 시스템 기술 개발 76

(2) 클램프 타입 초음파 측정방식의 원격 제어 및 자동배기 시스템 개발 76

4. 연구개발성과의 활용 계획 77

가. GVMCS 설치 위치 선정 77

나. GVMCS 설치 수행 목표, 내용, 및 방법 78

다. GVMCS 가격산정 82

라. GVMCS 참여자 역할분담 90

5. 참고문헌 91

붙임 : 위탁과제 보고서 - 경북대학교 93

〈별첨〉주관연구기관의 자체평가 의견서[내용없음] 6

부록[내용없음] 6

부록 1-1. 가스축적관련 규제요건 검토보고서[내용없음] 6

부록 1-2. 발전소 설계요건 검토 보고서[내용없음] 6

부록 1-3. GVMCS 개념 기본설계 보고서[내용없음] 6

부록 1-4. GVMCS 성능시험설비 설계 제작 보고서 (상온/상압)[내용없음] 6

부록 2-1. GVMCS 상세설계 보고서[내용없음] 6

부록 2-2. GVMCS 성능시험설비 설계 및 제작보고서 (고온/고압)[내용없음] 6

부록 2-3. GVMCS 성능시험 결과 보고서[내용없음] 6

부록 3-1. GVMCS 시작품 설계 및 제작 보고서[내용없음] 6

부록 3-2. GVMCS 시작품 최적화 및 성능시험 보고서[내용없음] 6

부록 4. GVMCS 사업화 제안서 - 현장적용형 GVMCS 설계/제작 및 성능 검증[내용없음] 6

[뒷표지] 167

표목차 7

표 2.1-1. GVMCS 성능검증시험설비 구성기기 및 사양 14

표 2.1-2. GVMCS 성능검증시험설비 계측기 및 계측위치 15

표 2.1-3. GVMCS 성능검증시험설비 시험부 전기계장 15

표 2.1-4. GVMCS 성능검증시험설비 시험루프 전기계장 15

표 2.1-5. GVMCS DAS 계측시 종류 및 계측범위 17

표 2.1-6. GVMCS DAQ 하드웨어 사양 17

표 2.1-7. GVMCS 고온고압 성능시험 루프 기기 사양 21

표 2.1-8. GVMCS 고온고압 성능시험설비 전기계장 기기목록 23

표 2.1-9. 탐촉자 직경에 따른 딜레이라인(PEEK)에서의 근거리 음장 26

표 2.1-10. 탐촉자 주파수에 따른 딜레이라인(PEEK)에서의 근거리 음장 26

표 2.1-11. 탐촉자 직경에 따른 딜레이라인(PEEK)에서의 근거리 음장 26

표 2.1-12. 탐촉자 주파수에 따른 딜레이라인(PEEK)에서의 근거리 음장 27

표 2.2-1. GVMCS 성능시험(저온시험) 매트릭스 30

표 2.2-2. 상온시험 반복실험결과 31

표 2.2-3. 상온시험 반복실험결과 31

표 2.2-4. 상온시험 실험결과 32

표 2.2-5. 상온시험 반복실험결과 33

표 2.2-6. 상온시험 반복실험결과 34

표 2.2-7. 상온시험 실험결과 35

표 2.2-8. 상온시험 반복실험결과 35

표 2.2-9. 상온시험 반복실험결과 36

표 2.2-10. 상온시험 반복실험결과 36

표 2.2-11. 상온시험 반복실험결과 37

표 2.2-12. 상온시험 실험결과 37

표 2.2-13. 상온시험 반복실험결과 38

표 2.2-14. 상온시험 반복실험결과 39

표 2.2-15. GVMCS 성능시험 (고온시험) 조건 40

표 2.2-16. 배관온도 예측 관계식 분석결과 (시험별) 51

표 2.2-17. 배관온도 예측 대표관계식 51

표 2.3-1. GVMCS Pulser 사양 60

표 2.3-2. GVMCS Receiver 사양 61

표 2.3-3. 제어보드의 각 설정을 위한 레지스터 주소와 설명 62

표 2.3-4. 각 테이블에서의 컬럼 및 내용 67

표 3.1-1. 연구목표 요약 74

표 3.2-1. 구제적인 연구목표 수행 내용 75

표 4.1-1. GVMCS 설치위치 선정결과 77

표 4.2-1. 원자력발전소에 설치된 GVMCS와 유사한 물품 목록 80

표 4.2-2. 신규물품 등록 시 필요사항 및 동록업체 현황 80

표 4.3-1. 모델별 Pulser 사양 85

표 4.3-2. 모델별 Receiverer 사양 86

표 4.4-1. GVMCS 참여주체별 역할 분담 90

그림목차 9

그림 2.1-1. GVMCS (저온/저압) 성능검증시험설비 P&ID 12

그림 2.1-2. GVMCS 시험부 (2,4,6,14인치) 13

그림 2.1-3. GVMCS 상온상압 시험설비 (2,4,6,14인치) 13

그림 2.1-4. GVMCS 시험부 및 시험루프 전기계장도 16

그림 2.1-5. GVMCS 시험부 및 시험루프 전기계장 패널 16

그림 2.1-6. GVMCS 성능시험설비 DAS (LABVIEW) - 열수력 데이터 18

그림 2.1-7. GVMCS 성능시험설비 초음파 시스템 18

그림 2.1-8. GVMCS 고온고압 성능시험설비 시험부 (2,4,6,14인치) 19

그림 2.1-9. GVMCS 고온고압 성능시험설비 시험부 시창 (2,4,6,14인치) 20

그림 2.1-10. GVMCS 고온고압 성능시험설비 시험루프 20

그림 2.1-11. GVMCS 고온고압 성능시험설비 전기계장 패널 22

그림 2.1-12. 임베디드 컨트롤러 구성도 24

그림 2.1-13. DAS 소프트웨어 메인 화면 및 설정화면 25

그림 2.1-14. DAS 소프트웨어 피크분석 방식 25

그림 2.1-15. GVMCS 펄서&리시버 27

그림 2.1-16. GVMCS 초음파탐촉자 홀더 (a,b) 및 클램프(c) 28

그림 2.1-17. 딜레이라인 형상 28

그림 2.1-18. 고온용 커플런트 및 장기 딜레이라인 온도영향 평가 장치 29

그림 2.2-1. 주파수 2MHz, 원형딜레이라인 시험결과 42

그림 2.2-2. 주파수 2MHz, 원형 딜레이라인 시험결과 수위 오차값 42

그림 2.2-3. 주파수 2MHz, 해머형 딜레이라인 시험결과 44

그림 2.2-4. 주파수 2MHz, 해머형 딜레이라인 시험결과 수위 오차값 45

그림 2.2-5. 주파수 4MHz, 원형 딜레이라인 시험결과 47

그림 2.2-6. 주파수 4MHz, 원형 딜레이라인 시험결과 수위 오차값 47

그림 2.2-7. 주파수 4MHz, 해머형 딜레이라인 시험결과 48

그림 2.2-8. 주파수 4MHz, 해머형 딜레이라인 시험결과 수위 오차값 49

그림 2.2-9. 배관온도예측시험 결과 51

그림 2.2-10. 고온용 커플런트 최적화 시험 (초기조건) 52

그림 2.2-11. 고온용 커플런트 최적화 시험 53

그림 2.2-12. 고온용 커플런트 최적화 시험 53

그림 2.2-13. 고온용 커플런트 최적화 시험 54

그림 2.2-14. 고온용 커플런트 최적화 시험 54

그림 2.2-15. 고온용 커플런트 최적화 시험 55

그림 2.2-16. 고온용 커플런트 최적화 시험 55

그림 2.3-1. 근거리 및 원거리 음장 56

그림 2.3-2. 배관 및 온도별 수위 오차율 57

그림 2.3-3. 딜레이라인 Type D와 초음파센서 결합 형상 58

그림 2.3-4. 액체 커플런트와 고체 커플런트 (금박) 도포 형상 58

그림 2.3-5. 클램프 (설계변경) 시작품 3D 모델 59

그림 2.3-6. 클램프 (설계변경) 시작품 59

그림 2.3-7. GVMCS 모듈 연결도 60

그림 2.3-8. 3차년도 GVMCS 하드웨어 모듈 61

그림 2.3-9. RF Wave 63

그림 2.3-10. Full Wave 64

그림 2.3-11. 100%에 가까운 Full Wave 65

그림 2.3-12. 데이터베이스내 테이블간 연결 구조 67

그림 2.3-13. Main Screen 69

그림 2.3-14. Pipe Information 69

그림 2.3-15. History 70

그림 2.3-16. Setting 70

그림 2.3-17. Signal Options 71

그림 2.3-18. Work History 71

그림 2.3-19. Pressure/Temp. 71

그림 2.3-20. 샘플 프로그램 72

그림 2.3-21. 밸브를 닫았을 때 화면 73

그림 2.3-22. 밸브를 열었을 때 화면 73

그림 4.3-1. 금박 (Delay Line 포함) 82

그림 4.3-2. Solenoid Valve 사진 및 설계도 82

그림 4.3-3. Solenoid Valve 제어 모듈 83

그림 4.3-4. Clamp 개념도 및 실제 설치 사진 84

그림 4.3-5. Delay Line 설계도 및 사진 84

그림 4.3-6. Pulser-Receiver 사진 86

그림 4.3-7. GVMCS를 위해 개발된 프로그램의 예시 87

그림 4.3-8. Gas Void가 설정 값 이상일 경우의 상태 표시의 예 87

그림 4.3-9. 사용자 지정 위치의 상태 표시 화면 예시 88

그림 4.3-10. 사용자 지정 위치의 가스축적 히스토리 상태 표시 화면 예시 88

그림 4.3-11. 상용화를 위한 업체 목록 89

그림 4.3-12. 공급사 (㈜미래와도전), 수요처 (한수원), 그리고 제작지원 업체 관계도 89

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