납비스무트 원자로 내 고온 고압 액상 금속 유동 환경(500 ℃, 2 MPa)에서 내부 구성품의 유동 유도 진동 마모 모니터링을 위한 고감도 및 소량측 진동 모니터링 요구에 대응하기 위해 MEMS 공정을 기반으로 한 복합 챔버 고온 퍼베 가속도 센서를 제안하였다. 십자형 빔-질량 블록 민감 구조의 역학 모델에 따라 다양한 구조 매개변수가 센서의 감도, 측정 범위 및 1차 고유 진동수에 미치는 영향을 분석하여 민감 구조의 치수 매개변수를 결정하였다. 그 후 양면 접합 공정을 이용하여 복합 챔버 센서 칩을 제작하고 센서의 패키징 및 제작을 완료하였다. 마지막으로 센서 테스트 플랫폼을 구축하여 센서의 동적 특성, 감도, 측정 범위 및 온도 특성을 테스트하였다. 실험 결과 센서의 동작 온도는 500 ℃에 도달할 수 있으며, 2~30 Hz 주파수 범위에서 7.69 nm/g의 감도와 -11g~11g의 측정 범위, 0.04g의 해상도를 달성할 수 있음을 보여주었다. 이 가속도 센서는 납비스무트 원자로 내 유동 유도 진동 측정 요구를 충족할 수 있어 연료 구성품 마모 상태의 효과적인 모니터링이 기대된다.

가속도 센서;복합 챔버;고온;진동 측정