		용역/기술 시방서 Technical Specification (IT-PD-401-23/00013)			페이지: /12
품목 / 용역 Item/ Service		삼중수소 증식유닛 Cooling Plate 대형 목업 제작 및 성능 시험		개정번호 Rev. No	Rev. 1.2
- 목 차 - 1. 목 적 2. 계약범위/용역기간 3. 상 세 기 술 사 양 4. 적 용 규 격 5. 업무추진 요구사항 6. 특 기 사 항 7. 결 과 물 제 출 8. 품 질 보 증 요 건
	소 속		성 명/ 서 명			일 자
작 성	TBM기술팀		권 효 성 /
검 토	품질관리실		현 영 준 /
승 인	TBM기술팀		안 무 영 /

용역/기술 시방서

Technical Specification

페이지: /12

품목 / 용역

Item/ Service

삼중수소 증식유닛 Cooling Plate 대형 목업 제작 및 성능 시험

개정번호

Rev. No

Rev. 1.2

목 적

본 기술시방서는 한국핵융합에너지연구원(KFE)에서 “ITER 테스트 블랑켓 모듈 (TBM) 설계 및 기술개발” 과제 수행에 필요한 삼중수소 증식유닛의 제작기술 개발 및 제작성 검토의 일환으로 Hot Press (HP)를 사용한 확산접합을 적용하여 한국형 저방사화 철강재인 Advanced Reduced Activation Alloy (ARAA) 재료의 최적 접합 조건을 도출하고 이를 바탕으로 삼중수소 증식유닛 Cooling Plate (Inner/Outer) 목업 제작을 수행하는 업무로 다음과 같은 내용을 다룬다.

1) HP 접합용 판재 준비

2) HP 접합 수행

3) HP 접합재 미세 조직 관찰

4) HP 접합재 비파괴 검사

5) HP 접합재 열처리

6) HP 접합재 기계적 특성 평가

7) Cooling Plate (Inner/Outer Cooling Plates) 목업 제작

그림  삼중수소 증식유닛 Cooling Plate

계약범위 및 용역기간

2.1 일반사항

2.1.1 공급자는 본 시방서에서 언급하고 요구하는 모든 제반 조건 및 기준을 만족시켜야 하며, 또한 본 용역 수행에 필요한 기술 인력과 필요장비 및 관련 자료를 확보하여야 한다.

2.1.2 공급자는 본 시방서에서 요구하고 있는 기술사항 및 제반 기준에 대하여 필요 시 발주처의 승인을 취득한 후 각각의 제 공정 또는 후속업무를 진행하여야 하며, 발주처의 기술적인 요구 사항에 적극적인 협조를 하여야 한다.

2.1.3 공급자는 본 시방서에 명기된 요건과 발주처가 제공하는 연구 수행 자료를 기반으로 하여 [표 1. 용역세부내용]에 제시된 세부 기술 업무를 수행하여야 하며 소재의 공급은 [표 2. 소재 공급 조건]을 참고한다.

2.1.3 공급자가 기계적 물성 시험 평가는 ISO 17025 인증서를 보유한 시험기관에서 수행되어야 하고, 시험성적서와 추적성을 갖추어야 한다.

표 1. 용역세부내용

수행 업무 분류	세부 항목
1) HP 접합용 판재 준비	HP 접합 시험편 표면 가공 및 조도 측정 HP 접합 시험편 세척
2) HP 접합 수행	HP 접합 시험 전 로 (Furnace) 내의 열전대 보정 HP 접합 시험
3) HP 접합재 미세 조직 관찰	광학 현미경 및 주사전자현미경(SEM)을 이용한 HP 접합부 미세 조직 관찰 HP 접합 전/후/열처리 후 접합부 미세 조직 비교
4) HP 접합 후 벤딩 조건 및 벤딩툴 검토	벤딩 파라미터 도출 벤딩에 따른 형상 및 치수 변화 고려한 벤딩 조건 검토 및 벤딩툴 설계/제작 (벤딩 후 치수 측정 필수) 벤딩 후 벤딩부 단면 확인
4) HP 접합재 비파괴 검사	HP 접합재 PT/UT 검사 HP 접합부 기계적 특성 평가용 시험편 PT/UT 검사 접합/벤딩 후 직선부 곡선부의 냉각유로의 형상 및 치수 확인을 위해 적절한 비파괴 검사 방법 검토 및 적용
5) HP 접합재 열처리	열처리 시험로 내의 열전대 보정 HP 접합 시험편의 열처리
6) HP 접합재 기계적 특성 평가	HP 접합부 인장/경도/충격 시험 (열처리 전후)
7) Cooling Plate 목업 제작 및 성능 시험	Full-scale Cooling Plate (Inner/Outer) 목업 각 1ea 제작 1/2 scale Cooling Plate (Inner/Outer) 목업 각 3ea 제작 (접합/Bending 후 냉각 채널 변형 및 잔류응력 확인) Cooling Plate 벤딩 작업에 따른 냉각채널의 형상/치수 변화 최소화 방안 검토 (최적 공정 조건 목업 (Inner/Outer) 각 1 Case 에 대한 FEA 수행) 벤딩 후 Cooling Plate의 잔류응력 측정 및 Stress Relief 열처리 조건 검토 (Inner/Outer CP 열처리 전/후 2회 측정, 측정위치 협의) 가압시험 (160 bar) 및 누설시험 (<10E-9 mbar l/s)

표 2. 소재 공급 조건

품목	재질	공급사	비고 (특기사항)
HP 접합용 판재	ARAA	발주자	한국핵융합에너지연구원-한국원자력연구원 개발 소재, 계약 후 2주 이내 사급

2.2 계약 범위

2.2.1 공급자는 본 기술시방서에서 언급하고, 요구하는 모든 제반 조건 및 기준을 만족시켜야 하며, 한국형 저방사화 철강재인 ARAA의 HP 접합 최적 조건 도출 및 Cooling Plate 목업 제작을 위하여 필요한 자료를 정리/제공하여야 한다.

2.2.2 공급 범위는  아래의 3가지 항목을 기본으로 한다.

2.2.2.1 시험결과물: 한국형 저방사화 철강재로서 제공된 ARAA 재료에 대하여 표1에 나타나 있는 평가항목에 대한 시험 평가 결과물들 (수치값, 도표, 그림, 사진, Raw Data, HP 시험편, Cooling Plate 목업)을 생성하여 공급한다. 표현 방식은 발주처의 사정에 따라 상호 협의 후 변경할 수 있다.

2.2.2.2 시험절차서: 표1의 결과물을 생성할 때 사용된 방법을 기술한 시험 항목별 시험절차서 및 적용 기술기준을 제출하여야 하며 2.2.2.1항에 적합한 구조와 형식을 갖추어야 한다.

2.2.2.3 시험결과 증빙자료: 표1의 결과물의 타당성을 보증할 수 있는 시험성적서, 장치 검증서류 등의 증빙을 제출한다. 단, 시험기관의 특성상 제출이 곤란한 항목에 대해서는 발주처와 사전 협의하여 범위를 결정하며, 2.2.2.1 항의 시험평가에 필요한 결과물은 반드시 제출하여야 한다.

2.3 용역기간

본 용역은 한국형 저방사화 철강재로 개발되고 있는 ARAA 재료의 HP 접합 최적 조건을 도출하고 이를 적용하여 삼중수소 증식유닛의 Cooling Plate 목업을 제작하는 업무로 계약 후 약 18개월을 기준으로 한다. 단, 연구소의 사정에 따라 용역 기간 및 일정의 변경이 있을 시 발주자와 공급자 간의 협의를 통하여 변경한다.

상세 기술 사양

3.1 개요

◦ 삼중수소 증식, 고온열매체 추출, 중성자/감마선 차폐와 같은 증식블랑켓의 주요 기능을 ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) 핵융합 환경 하에서 검증하기 위한 TBM (Test Blanket Module) Program 체결함

◦ Helium Cooled Ceramic Pebble (HCCP) 개념을 바탕으로 한국과 EU가 HCCP TBS (Test Blanket System) 공동 개발을 진행 중

◦ 한국은 HCCP TBS 공동 개발 업무 중 핵융합 연료인 삼중수소의 증식 기능을 담당하는 핵심부품인 삼중수소 증식유닛의 제작기술을 개발 중

◦ 삼중수소 증식유닛의 Cooling Plate (CP)는 삼중수소 증식 과정에서 발생하는 핵발열을 제거하기 위한 주요 구성품으로 직사각형 단면의 미세 냉각채널 (4.5 mm x 2.6 mm)을 가지며 냉각채널의 총 길이는 800 mm 이상으로 건드릴 및 방전가공을 이용한 국내 제작이 어려운 상황 (그림2 참조)

◦ 본 용역에서는 삼중수소 증식유닛 제작기술 개발의 일환으로 확산접합을 적용한 CP 대형 목업 제작 및 성능 시험을 통해 독자적인 CP 제작기술을 개발하고 제작성을 검증하고자 함

그림  Cooling Plate 주요 단면 및 치수.

3.2 주요 기술 내용

◦ 공급자는 Hot Pressure (HP)를 이용한 확산접합을 적용하여 발주처가 요구하는 HCCP 삼중수소 증식유닛 CP 대형 목업 제작 및 성능 시험을 수행해야 한다.

◦ 공급자는 주사전자현미경 (SEM), 에너지 분산 X선 분광법 (EDS), 후방산란전자 회절패턴 분석 (EBSD) 등을 이용한 접합부의 미세 조직 관찰 및 분석을 수행해야 한다.

◦ 공급자는 프랑스 압력용기/원자력 압력용기 관련 코드 및 규정에 따라 접합부에 대한 기계적 특성 평가를 수행해야 한다.

◦ 공급자는 기계적 특성 평가 후 시험편의 파면 및 파단면 관찰/분석 등을 통해 평가 결과에 대한 타당성을 확인해야 하며 접합부의 기계적 특성이 모재 동등 이상이 되는 최적 접합 조건을 도출하고 이를 목업 제작에 적용해야 한다.

◦ 공급자는 유한요소해석을 통해 확산 접합 후 벤딩 시 발생할 수 있는 CP 냉각채널의 치수 및 형상 변화를 평가해야 하며 도출한 벤딩 파라미터를 바탕으로 전용 벤딩툴을 설계/제작하여 이를 목업 제작에 적용해야 한다.

◦ 공급자는 접합/벤딩 후 CP 냉각채널의 형상 및 치수 확인이 가능한 적절한 비파괴 검사 방법을 검토하고 이를 목업 제작에 적용하여 접합/벤딩 후의 형상 및 치수 검사를 수행해야 한다.

◦ 공급자는 유한요소해석을 통해 벤딩 후 CP에 발생하는 잔류응력을 예측하고 실제 목업에 대해서도 열처리 전/후의 잔류응력 측정을 수행해야 한다. 측정한 잔류 응력 결과가 CP에 미치는 영향을 검토하고 잔류 응력 완화책을 마련해야 한다.

◦ 공급자는 대형 목업 제작 후 프랑스 압력용기/원자력 압력용기 관련 코드 및 규정에 따라 성능 검증 시험을 수행해야 한다.

3.3 기계적 특성 시험조건

◦ HP 접합부의 기계적 특성 시험은 ISO 17025 인증서를 보유하고 있는 기관에서 유럽 규격에 따라 실시한다.

◦ 기계적 특성 시험조건은 [표 3. HP 접합부 기계적 특성 시험조건]과 같으며, 발주처의 요청에 의해 대체 또는 변경이 가능하다.

◦ 모든 시험은 각 시험 조건에서 3회 이상 측정한다.

◦ HP 접합재의 항복강도, 인장강도, 연신율, 충격흡수에너지 평가 결과는 발주처가 제공한 모재 강도의 최소값 이상을 가질 수 있도록 한다.

표 3. HP 접합부 기계적 특성 시험조건

시험평가항목	시험조건	적용규격
인장특성	측정장치 : 재료시험기 측정온도범위 : RT	EN ISO 6892 ASTM E8
충격특성	측정장치: 충격시험기 측정온도범위 : -20도/0도/20도	EN ISO 148

3.4 추가 세부사항

◦ 시험평가 항목에 대한 시험조건은 표3과 같으며 시험편 제작 및 시험 시 최신 규격을 적용토록 하며, 발주처의 요청에 의해 대체 또는 변경이 가능하다.

◦ 표1의 시험장치는 검교정된 장치를 사용토록 하며, 최종 보고서에 이에 대한 증빙을 제출한다. 단, 국내의 기술 수준 또는 여건 상 검교정이 불가능한 장치나 시험법, 검교정 장치와 동일한 성능수준을 보증하는 시험에 대해서는 발주처에 사전 통보하며, 발주처와 협의하여 결정토록 한다.

◦ 공급자의 ISO 17025 시험인정범위에 표1의 시험항목이 포함되지 않은 경우 국가품질표준원이 관리하는 KOLAS 시험기관 관리 제도에 따라 ISO/IEC 17025 인정 기관으로 등재된 기관에 의뢰할 수 있다. 이 경우 공급자는 근거자료와 함께 외주 시험기관 관리 계획를 작성하여 발주자에게 제출하여 승인을 받아야 한다.

적용규격

4.1 기계적 특성 시험 관련 규격

◦ ISO 17025 : General requirements for the competence of testing and calibration laboratories

◦ EN ISO 6892-1 : Metallic materials - Tensile testing - Method of test at room temperature

◦ ASTM E8 : Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials

◦ EN ISO 9015-1 : Destructive tests on welds in metallic materials – Hardness testing – Hardness test on arc welded joints

◦ EN ISO 9015-2 : Destructive tests on welds in metallic materials – Hardness testing – Microhardness test on welded joints

◦ EN ISO 148 : Metallic materials - Charpy pendulum impact test - Part 1: Test method

4.2 유한요소해석 (FEA) 관련 규격

◦ ANSYS Workbench 19.2 이상 사용

◦ ANSYS Mechanical APDL 19.2 이상 사용

업무추진 요구사항

5.1 업무추진 계획수립

5.1.1 공급자는 계약 후 20일 이내에 용역 수행에 대한 용역수행계획서를 제출하여 승인을 받아야 한다. 용역수행계획서는 공급자와 발주처가 함께 참여하는 착수회의(Kick-off Meeting)를 통하여 검토될 수 있으며, 최소 다음을 포함하는 용역수행계획서를 발주처에 제출하여 승인을 받아야 한다.

(1) 업무추진방안

(2) 추진일정

(3) 문서제출 계획 등

5.2 업무추진

5.2.1 기술회의 : 공급자는 착수회의를 개최하여야 한다.

5.2.2 업무보고 : 공급자는 매월 1회 이상, 월간회의를 개최하여 수행된 업무 결과를 보고하여야 한다. 필요 시 별도 회의를 개최한다.

특기사항

6.1 모든 업무는 관련 시방서 및 문서에 언급된 사항을 기준으로 실행하며 공급자가 임의로 변경하여 적용할 수 없다.

6.2 공급자는 발주처가 제공하는 시방서 및 관련 문서에 언급된 모든 기술사항에 대하여 충분히 검토를 하여야 하며, 그 검토 결과 누락된 부분, 미비한 사항, 또는 발주처가 제시한 사항보다 우수한(성능, 수명 등) 대안이 있을 때는 공급자의 의견과 이유, 변경방법 및 내용, 장단점 등을 기술하고, 상세한 근거 자료를 첨부하여 제출하여야 한다.

6.3 추가 상세 사양 및 보완사항은 공급자가 확정된 후 추후 계약범위 이내에서 발주처와 협의 조정한다.

6.4 공급자(하도급자 포함)는 본 용역의 수행과정에서 반출된 기술자료 및 습득한 제반 지식을 발주처의 사전 승인 없이 국내/외 타 Project에 임의로 사용하거나 반출 할 수 없다.

6.5 본 시방서에서 언급하고 있는 용역의 산출물 또는 용역의 수행 과정에서 공급자가 새로이 습득한 기술정보에 의해 발생한 지적재산권은 발주처로 귀속된다.

6.6 공급자는 계약범위 중 일부 업무에 대하여 외주 처리 시 외주업체에 대한 충분한 사전조사 및 검증절차를 거쳐야 하며, 최종 외주 시방서 대하여 발주처의 승인을 득해야 한다.

6.7 전체 사업 일정 변경에 따라 발주처가 요구할 경우 계약금액의 증감 없이 본 용역 기간의 변경이 있을 수 있다.

6.8 계약일반조건에 규정된 요건은 이 시방서에 기술된 내용에 우선하여 공급자에게 적용한다. 만일, 이 시방서와 계약일반조건이 상호 불일치하거나 불명확한 내용이 있을 경우에 공급자는 발주처에게 통보하여 명확한 해석을 받은 후 이행하여야 한다.

결과물 제출

7.1 제출항목 및 제출시기

공급자는 본 기술시방서에서 제시한 일정, 계획, 절차서 등을 [표 4. 제출항목 및 제출시기]에 명기된 기한 내에 제출해야 하며, 본 용역이 시방서 요건에 따라 수행되었음을 증빙하는 문서 및 기록물을 제출하여야 한다.

표 4. 제출항목 및 제출시기

항 목	내 용	제출 수량 및 형태	제출 시기	비고
용역수행계획서	- 업무추진방안 - 추진일정 - 용역 공정표 등	- 계획서 1부 및 전자파일	계약 후 20일 이내	국문
월간진도보고서	- 주요 업무 추진 내용	전자파일	월간회의 시	국문
품질계획서	품질보증 이행계획 품질보증 방법	전자파일	계약 후 착수 전	국문/영문
제작 및 검사 계획서	- 제작 방법/절차 등 - 검사 방법/절차 등	전자파일	목업 제작 전	국문/영문
회의록	회의안건 및 토의 내용	전자파일	회의 후 3일 이내	국문
최종보고서*	- 용역 세부내용의 결과 (Raw Data 포함) - 시험성적서 - 장비 교정 성적서	- 보고서 5부 및 전자파일	계약 완료 15일 전	국문
도면	시험편 제작도면 (2D) 목업 제작도면 (2D, 3D)	전자파일	시험/제작 1개월 전	-
해석 관련 파일	해석 INPUT 해석 OUTPUT	전자파일	계약 완료 15일 전	-
시험 및 제작 결과물	- HP 시험편 - Cooling Plate 목업	제작된 시험편 및 목업	계약 완료 15일 전	-
소재 관련 문서	소재 검수 확인서		협의된 일정 내	-

*공급자는 최종보고서를 제출하기 15일 이전에 검토용 보고서 전자 파일을 발주처에게 제출하여 사전검토를 득하여야 한다.

7.2 문서 작성방법

7.2.1 (자체검토, 승인) 공급자가 발주처에 제출하는 모든 문서들은 계약서 및 계약서에서 요구하는 기술기준과 품질보증요건에 따라 작성, 검토 및 승인되어야 한다. 공급자가 자체 승인한 서류를 발주처에 제출하여야 한다.

7.2.2 (용지사용) 서류에는 일반적으로 A4용지를 사용하며, 도면에는 크기에 따라 A0, A1, A2, A3 등의 용지를 사용한다.

7.2.3 (전자매체의 사용) 구매자의 요청에 따라 전자매체를 이용한 서류를 제출하는 경우, 이 전자매체는 관리기준이 수립 및 운영된 것이어야 하며 검색가능(Retrievable), 복사가능(Copiable), 재생가능(Reproducible) 또는 이중보관(Duplicable) 등의 품질요건이 충족되어야 한다.

7.2.4 (제출) 공급자는 발주처의 문서관리시스템을 사용하여 본 시방서에서 요구하는 문서들을 발주처에 제출하여야 한다. 교신문서의 번호부여체계는 공급자 자체 번호체계를 따라 부여한다.

7.2.5 (문서양식) 공급자가 발주처에 제출하여야 하는 문서들 중에서 본 시방서 및 발주처가 요구하는 양식을 제외하면, 공급자 자체 양식을 사용한다.

7.2.6 (문서작성) 국문 자료 작성시에는 한컴오피스 또는 MS-Word를 사용하여 작성함을 원칙으로 한다. 발표자료는 MS Powerpoint를 사용함을 원칙으로 한다.

7.3 기록매체 제작 및 검사요건

7.3.1 기록매체(CD-ROM 등)에 수록할 모든 자료(도면 및 문서)는 전자파일 그대로 수록하는 것을 원칙으로 한다.

7.3.2 CD-ROM에 수록할 모든 자료(도면 및 문서)의 Image File Format은 CCITT Group4 TIFF 압축 방식 또는 PDF(Portable Document Format)를 사용한다.

7.3.3 Image File은 화면 검색 및 출력 시 판독이 가능한 해상도(400dpi 이상)를 유지하도록 Scanning되어야 한다.

7.3.4 도면 및 문서의 Image File 변환 시 Scanning 축척은 1:1로 하여야 한다.

7.3.5 CD-ROM에 수록할 경우 자료의 목록과 원문 이미지 데이터가 연계될 수 있도록 수록 폴더명, 파일명(File Name) 등을 동일하게 부여하여 수록토록 하여야 한다.

7.3.6 전자매체에 수록하여 이관되는 모든 기록물은 발주처의 전산시스템에 등록 가능한 형태의 자료이어야 한다.

7.3.7 (기록검사) 공급자가 제출한 전자매체에 수록된 기록물은 발주처의 내부기준(수량 검사 및 파일 수록상태 검사, 화질 검사, 검색 연동성 검사 및 외관 검사 및 표준 색인 목록 검사 등)에 따라 별도의 인수검사를 하여 전자매체 및 수록된 기록물의 품질이 불량하다고 판정 시에는 인수를 거절할 수 있다.

7.4 인수검사요건

7.4.1 공급자가 발주처에 제출하는 모든 서류 및 제품은 적용기술기준에 따라 작성, 검토, 승인되어야 한다. 공급자가 자체승인하지 아니한 서류 및 제품이 발주처에게 제출되어서는 안 된다.

7.4.2 공급자는 공급하는 용역결과물이 계약조건과 기술시방서에 일치함을 보증해야 한다.

7.4.3 발주처는 인수단계 시 제출서류를 검사할 수 있으며 공급자는 인수검사 시 최대한 협조해야 한다.

7.4.4 발주처에 의한 인수검사 시 누락된 업무결과물이 없어야 한다. 발주처에서 추가제출을 요구하는 문서가 있을 경우 공급자는 추가 문서를 발주처에 제공하여야 한다.

품질보증요건

8.1 일반사항

8.1.1 공급자는 업무수행 시 발주처가 제시하는 품질보증요구조건(계약이행 조직, 문서관리, 제작/검사/시험 요건, 검·교정 장비, 인수검사 등)을 준수하여야 한다.

8.1.2 공급자는 발주처가 요구하는 품질보증요구조건에 대한 이행계획 및 방법을 수립하여 "품질계획서"에 포함시켜야 한다. Cooling Plate 목업 제작 전에 발주처가 제공하는 양식을 준수하여 “제작 및 검사계획서” 작성하여 발주처 승인을 득해야 한다.

8.1.3 품질보증요건의 이행은 공급자가 수립한 품질계획서, 지침서, 절차서 또는 지시서에 따라 수행하여야 한다.

8.1.3 발주자는 공급자의 품질계획서에 따라 본 계약에 포함된 시험항목에 대한 업무를 수행하는지를 평가하기 위하여 품질감사를 실시 할 수 있다.

8.1.4 공급자는 외주 시험기관이 수행하는 시험에 대하여 시험장비의 교정, 시험원 및 기술책임자의 자격, 시험절차의 적합성, 숙련도 시험 결과 등의 업무가 적절히 수행되는 지를 확인하는 입회검사 활동을 수행하여야 한다. 이 경우 공급자는 발주자의 입회여부를 결정하기 위하여 실시 7일전에 통보하여야 한다. 입회를 위한 관리점 등 제반 절차에 대하여는 발주자와 협의하여 결정한다.

8.1.5 위 8.1.4 항에 따른 입회 검사 보고서는 참고용으로 발주자에게 제출한다.

8.2 계약이행 조직의 구성

8.2.1 계약이행을 위하여 다수의 조직이 관련되는 경우, 각 조직의 책임한계가 명확히 수립되어야 하고 각 조직 간의 상호 의견교환을 위한 절차가 마련되어야 하며 중요한 정보의 의견교환은 서류화되어야 한다.