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과학

원자력 발전소의 종류

과정 2017. 5. 9. 19:13


독일같은 경우는 후쿠시마원전의 영향으로 원전을 폐지하는 방향으로 가고 있어.


하지만 독일과 몇 국가를 제외한 대부분의 국가들은 원전폐지를 백지화를 시켰지.


현재 우리나라에는 23기의 원자력발전소가 가동중이야.


우리나라의 발전소의 형태를 알아보자.


우선 밑의 짤은 가압경수로 순환계통이야.



월성을 제외한 모든 원자로는 가압경수로형 원자로야.


발전원리에 대해 알려줄게


왼쪽에 보이는 빨간색으로 순환되는게 보이지? 저게 1차측냉각수라고 하는데 가압기에서 157기압을 가해줘서 끓는점을  

높여서 원자로에서 나오는 열로 인해 끓는 것을 방지해줘.

이 고온의 1차측냉각수는 그림에서 보다시피 증기발생기에서 가압이 안된 2차측냉각수와 접촉을 하게되는데


고온의 1차측냉각수로 인해 부글부글 끓게 된다. 부글부글 끓으면 어케될까?


당연히 증기로 변하겟지 이 증기는 증기터빈을 돌려서 발전을 하게되는 거야.



그럼 터빈을 돌리고 나오는 증기는 바닷물을 접촉하게 되어 다시 액체로 변해!


고로 재순환하는 방식으로 원자력 발전소는 가동되지. 


몇몇 잘 모르는 사람은 바닷물을 직접적으로 원전을 돌리는데 사용하는 줄 알던데 그게 아니라 바닷물은 식히는 용도로


사용하고 다시 밖으로 배출시킨다. 바닷물은 소금기가 있어서 내부순환을 하게되면 부식의 문제점이 커서 못써


두번째로 월성원자로에 대해 알아보자.


월성원자로는 CANDU형 원자로라고도 불려


CANDU(short for CANada Deuterium Uranium) 즉 캐나다에서 개발한 중수로야



중수로형 원자로와 경수로와 가장 큰 차이점은 냉각제로 중수를 쓰고 핵연료로 저농축우라늄이 아닌 천연우라늄을 사용


한다는 점이야. 왜 경수로에서는 천연우라늄을 못쓰냐?


천연우라늄은 U-235(0.7%), U-238(99%)의 함량을 가지고 있어.


실질적인 핵분열을 일으키는 U-235의 함량이 낮지만 경수에 비해 중수는 중성자를 덜 흡수하는 능력이 있어.


그래서 중성자이용률이 경수로에 비해 월등히 좋기 때문에 저농축우라늄을 사용할 필요가 없는거지.


하지만 중수는 경수에 비해 값이 30배정도 비싸다고 알고있어.


그리고 이 중수는 중성자와 만나면 삼중수소를 발생시키는데 이 삼중수소는 베타선을 방출해!


다행히 베타선은 투과력이 낮아 방호복을 잘 갖춘다면 별 문제는 없어.


하지만 호흡기나 상처로 체내피폭이 가능하니 조심해야돼.


가압경수로와는 달리 핵연료는 매일매일 교체해줘야돼 U-235가 별로 없어서 금방금방 연소되거든


원자력발전소 내부는 더운데 방호복갖추고 작업한다고 생각해봐라...


그래서 나는 중수로를 별로 좋다고 생각은 안들어


마지막으로 후쿠시마원자로에 대해 알아보자.


후쿠시마원전은 비등수형원자로야.


BWR(Boiling Water Reactor)



비등수로와 경수로의 가장 큰 차이점은 냉각수구분이 없다는 점이야.


원자로에서 곧바로 증기를 발생시켜 그 증기로 터빈을 돌려.


이로 인한 열손실을 줄인다는 점이 가장큰 장점이지


하지만 냉각수의 구분이 없기에 터빈부분도 방사능에 오염이 되


터빈에 정비가 필요하다면...말안해도 알겟지 매우 위험하고 복잡한 작업이야.


또 열효율이 좋은반면 안전성에선 쥐약이야.


이번 후쿠시마에 경수로와 같이 격납용기가 있었다면 그렇게 큰 피해는 없었을거야.


비등수로에는 격납용기가 존재하지않아. 아니 존재하지만 게이들이 생활하는 건물과 같은 구조물이지.


고로 있나마나한 구조물에 원자로가 있다 생각해봐...뚜껑이 뻐엉~


내가 하고 싶은 말은 후쿠시마원전이 터졌다고 해서 우리나라 원전도 터질것이라는 걱정은 안해도되


우리나라 원자로는 가압식을 채택하고 있기때문에 사고가 난다고 하여도 격납용기에서 방사능누출을 막아줄거야.


실제로 그런 예가 있어. 미국의 쓰리마일섬 원자력발전소사고가 대표적인 가압식원자로 사고야.


후쿠시마처럼 핵연료가 용융되었지만 외부로의 방사능누출은 거의 없었지.

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