고온용융염계 분위기에서 Fe, Ni기 초내열 합금의 부식거동

Corrosion Behavior of Fe, Ni Superalloys in Hot Molten Salt Condition

고온에서 열적, 전기화학적 안정성을 갖는 것으로 알려진 용융염은 연료전지, 태양에너지 및 촉매 둥의 분야에서 활발히 응용되고 있다. 특히 최근에 와서는 이산화탄소(CO2) 농도 증가에 따른 지구온난화로 인해 다양한 자연재해가 빈번히 발생되면서 안전하고 온실가스의 배출이 거의 없는 원자력 발전에 용융염을 냉각재로 활용한 용융염원자로(MSR: Molten Salt Reactor)가 주목을 받고 있다. 용융염원자로는 불소 또는 염소 화합물의 용융염을 냉각재로 사용하며 핵연료 물질을 이들 용융염에 용해시켜 용융염을 핵연료와 냉각재로 동시에 활용하는 원자로로 일반 경수로보다 더 높은 온도로 운전 가능하여 열효율이 우수하며, 가동과 유지가 안전한 장점을 가지고 있다. 하지만 고온 용융염 분위기에서 금속 구조재료의 부식이 발생 되기 쉬워 이와 관련된 연구를 통해 우수한 내식성을 갖는 용융염 취급 장치 구조재료의 개발 및 적용이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 용융온도가 낮고 부식성도 낮아 응용가능성이 가장 높은 것으로 꼽히는 LiF, NaF, KF(FLiNaK, 46.5:11.5:42.0mol%의 공융염 분위기에서 600-700℃ 의 온도로 10~50시간 동안 부식 시험하여 부식 특성을 조사하고자 하였다. Fe기 보다 Ni기 초내열합금이 더 우수한 고온 안정성을 보였으며, 온도와 시간이 증가함에 따라 전체적으로 더 열악한 부식거동을 나타냈다.