한국해양대학교

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핵연료 집합체 결함 검사 시스템 제작에 관한 연구

Title
핵연료 집합체 결함 검사 시스템 제작에 관한 연구
Alternative Title
A Study on Fabrication of Defect Inspection System for Nuclear Fuel Assembly
Author(s)
원라경
Issued Date
2014
Publisher
한국해양대학교
URI
http://kmou.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002176384
http://repository.kmou.ac.kr/handle/2014.oak/10785
Abstract
핵연료 집합체 외관검사를 위해 다양한 방법들이 제안되고 있는데, 단시간내에 원자로에 있는 모든 핵연료 집합체에 대하여 외관검사를 시행하는 것이므로 많은 숙련된 인력과 검사장비가 필요하다. 본 논문에서는 숙련된 검사자가 아니더라도 빠른 시간내에 핵연료 집합체 검사가 가능한 방법으로 시스템을 제안하였다.

먼저 핵연료 비전검사시스템을 제작하고 핵연료의 피복관의 표면검사 방법에 관하여 연구하였다. 모형 핵연료 집합체를 중앙에 위치시켜 핵연료봉의 주위로 네 방향에 라인 레이저와 카메라를 설치하고 카메라가 핵연료 집합체를 따라 수직으로 상승하고 강하하면서 동영상을 획득하고 검출하여 분석하도록 하였다.

검사를 위하여 컬러 영상에서는 라인 레이저를 사용하였는데, 이는 핵연료봉에 이물질이 있거나 손상이 된 경우에 라인 레이저의 빛이 산란 하거나 집중하는 점에 착안한 것이다. 또한 흑백 영상에서는 연료봉의 윤곽선을 검출하여 연료봉의 변형이나 이물질을 검사하였다. 컬러 영상과 흑백 영상을 병렬로 처리함으로써 평균 85%~95%의 높은 이물질 검출 능력을 얻을 수 있었다.

시스템의 전체적인 운용을 위한 운용 소프트웨어 및 사용자 인터페이스와 연동하여 시험하였으며 연료봉 표면의 이상 유무 좌표데이터를 2D 그래픽으로 표현하고 다시 3D 그래픽으로 변환하여 사용자 인터페이스에서 디스플레이 되도록 구현하였다. 3D 구현의 경우 이상 지점에 대한 표현에 80% 이상의 성공률을 보이고 있음을 확인하였다.

현존하는 검사 시스템에서의 검출 능력이 80%~85% 인데 비해 본 논문에서의 검출 능력은 85%~95%를 달성함을 확인하였다.
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컴퓨터공학과 > Thesis
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