기록 원자력 발전소 구조도, 원자력 발전소 이해하기

[월공스님(天人)]

원자력 발전소의 작동원리에 대해 그림을 보시며 이해하시기 바랍니다.

후쿠시마 원전 오염수는 단순한 냉각수(바닷물)가 아니고요.

제어봉에 달려 있는 핵연료봉과 직접 닿은 물입니다.

핵폭발로 타고 남은 ‘재’인 ‘사용 후 핵연료’는

차폐 시설이 없으면 10m 내에서 20분만 노출되어도 생명을 빼앗을수 있다고 합니다.

그연료봉을 식히기 위해 과 직접 닿은 물이 원전오염수.

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원자력발전소의 종류: 비등경수로와 가압경수로

전체 원전의 22% 정도를 차지하고 있으며, 일본 후쿠시마에서 사용된 원전형태이다. 냉각재와 감속재로 경수를 사용하며, 연료로 우라늄 235가 2% 들어 있는 저농축우라늄을 사용하고 있는 점은 가압경수로와 유사하다. 그러나, 가압경수로는 증기발생기에서 열교환되어 터빈, 발전기를 구동시켜 전기를 생산하는 반면 비등경수로는 원자로에서 발생한 증기가 직접 터빈, 발전기를 구동시켜 전기를 생산하는 구조라는 차이가 있다.  


가압경수로는 원자로에 물이 가득 차있으므로 연료봉 온도가 천천히 상승하며, 제어봉이 원자로 위쪽에 설치되어 있어 전력공급이 중단되어도 중력에 의해 동작하고, 격납용기가 크므로 만약의 경우 대처 시간이 충분하다는 안전 상의 장점을 가지고 있다. 반면에 비등경수로는 가압경수로와 달리 냉각재가 직접 비등해 증기가 되므로 높은 압력을 유지할 필요가 없다는 장점이 있으나, 원자로 계통과 터빈 계통이 완전히 분리되지 않아서 방사선 차폐가 어렵다는 단점이 있다.

현재 세계 원전의 60% 정도를 차지하고 있는 원자로형이다. 냉각재와 감속재로 일반 물인 경수(H2O)를 사용하며, 연료로는 핵분열이 가능한 우라늄 235가 2~5% 들어 있는 저농축우라늄을 사용한다. 냉각재(물)에 높은 압력을 가해 고온(약 300℃)에서도 액체상태를 유지하도록 하며, 이것이 열교환을 통해 2차 계통의 물을 증기로 만든다.

가압경수로는 원자로와 증기발생기가 격납건물 안에 있으며, 원자로를 순환하는 1차 계통(방사성물질 포함), 증기발생기를 순환하는 2차계통(방사성물질이 들어 있지 않은 물), 그리고 복수기를 순환하는 3차계통(방사성물질이 들어 있지 않은 바닷물)으로 구성되어 있다. 원자로 속에 들어 있는 냉각재에 압력을 가해 150기압 300℃ 정도를 유지하고, 이 냉각재가 증기발생기 세관을 통과하면서 증기발생기 측의 물을 끓여 수증기를 만들어 터빈을 돌리게 되어 있다. 터빈을 돌리고 난 증기는 복수기를 통과하면서 다시 물이 되어 증기발생기로 보내진다.