【목적】 열교환기 내 이물 진동으로 인한 관속 동관 미세 운동 마모 기작을 밝히고, 마모에 영향을 미치는 주요 요인과 고위험 이물 크기 범위를 파악한다. 【방법】 본 연구는 CPR1000-SG형 증기발생기 2차 측에서 흔히 발견되는 직경 2~8 mm 원기둥형 이물을 대상으로 하여 관련 모델과 공학적 매개변수를 결합하고, 단방향 유체-구조 결합 시뮬레이션 방법을 통해 이물의 위치 및 속도에 대한 동적 응답을 해석하였다. 또한 수평 수동 실험 시스템을 구축하여 이물 유도 진동 실험을 수행함으로써 수치 시뮬레이션에서 유체 유도력 계산의 정확성을 검증하였다. 시뮬레이션과 실험 결과를 바탕으로 다양한 직경 이물의 운동 궤적, 항력 특성, 속도 특성 및 마모 에너지 분포 규칙을 체계적으로 분석하였다. 【결과】 서로 다른 직경의 이물이 운동 단계, 항력 작용 강도 및 속도 패턴에 상관관계를 통해 영향을 미쳐 최종적으로 마모 에너지 분포 특성을 결정한다; 관판 영역 내에서 직경 4~6 mm 원기둥형 이물의 평균 마모 에너지가 다른 크기보다 현저히 높으며, 직경 5 mm 이물의 평균 마모 에너지가 최고치를 기록하였다. 이 크기 범위의 이물이 열전달관 마모에 더 크게 영향을 미친다. 【결론】 본 연구 결과는 전열관 누설 위험을 목표로 줄이고 원자력 발전소 운영 안전성을 향상시키는 기초 이론 및 공학적 참고 자료를 제공할 수 있다.

증기발생기;2차 측 이물;유동 유도 진동 마모;마모 에너지;이물 직경