원자력 발전2(원자력 발전소 구조)

원자력 발전2(원자력 발전소 구조)

원자력 발전소의 종류는 다양합니다. 우리나라 원자력 발전소의 경우 대부분 PWR(Pressurized Water Reactors가압수형) 방식입니다. 세계에서 사용하는 가장 흔한 유형입니다.

<원자력 발전소의 구조>
크게 핵반응로(Reactor Vessel 또는 Nuclear Reactor), 터빈(Turbine), 발전기(Generator), 복수기(Condensor)로 구분합니다. 화력발전소에는 없는 핵반응로와 복수기를 자세히 한 번 봅시다.

<원자력 발전소 부분별 역할>

1. 핵반응로(원자로)
원자로라고도 합니다. 우라늄이 핵분열을 하는 부분입니다. 핵분열 과정에서 열에너지가 대부분인 막대한 에너지가 발생합니다. 이 열에너지를 통해 물을 끓이고 수증기를 발생시킵니다.
핵분열을 할 때 순간적으로 에너지가 다량 방출이 되어, 서서히 방출되도록 조절을 해줍니다.
핵분열이 일어나기 위해서는 중성자가 필요한데, 이 중성자를 제어해줍니다

가압기(Pressurizer)
핵 분열을 지속하는 원자로 속의 온도가 더 올라가지 않도록, 고압상태를 유지시켜줍니다. 냉각수가 끓지 않도록 150기압을 유지시켜줍니다. 냉각재의 완충탱크 역할을 하며, 운정 중에는 원자로 냉각재의 팽창 및 응축공간을 제공하고, 압력을 유지하여 이상 상태 시 압력 변동을 억제합니다.

제어봉(Control Rod)
핵연료의 반응도를 조절하는 관입니다. 원자로의 노심에 넣었다가 뺐다가 하면서 핵연료의 반응속도를 조절합니다. 보통 봉(棒)상으로 하여 노심에 삽입하기 때문에 제어봉이라고 합니다. 열중상자를 잘 흡수하는 물질(붕소, 카드뮴 등)을 스테인리스강과 알루미늄으로 피복하여 만듭니다. 제어봉을 넣으면 핵분열을 일으키는 열중성자가 흡수되면서 반응도가 낮아지고, 반대로 빼면 열중성자가 줄어들지 않기때문에 반응도가 높아집니다.

노심(Reactor Core)
핵분열 반응이 일어나는 원자로 중심 부분입니다. 핵연료와 감속재로 구성되며, 그 사이를 냉각재가 통과합니다.

펌프(Pump)
냉각액을 원자로와 증기 발생기 사이에 순환시켜주는 부분입니다.

급수(Feedwater)
이 물이 증기로 바뀝니다.

증기발생기(Steam Generator)
터빈을 움직이기 위해 물을 증기로 바꿔주는 부분입니다.

증기배출구(Steam Outlet)
증기발생기에서 나온 증기를 터빈과 발전기로 이동시켜주는 부분입니다.

콘크리트 방호벽(Concrete Shielding)
사고가 났을 경우, 방사성 물질을 막아주는 구조물입니다.

2. 복수기
핵반응로에서 만들어져 터빈을 돌리고 남은 수증기는 냉각되면서 다시 물이됩니다. 이곳에 들어오는 물은 방사능 농도가 높기 때문에 방출하지 못하고 이 발전소 내에서 계속 사용할 수밖에 없습니다. 그래서 이 남은 물을 핵반응로로 다시 보내 재사용합니다.