본문 바로가기

원자로운전과 안전

1.1.1 노심반응도 제어방법(2) [원자력기사] 1.1.1 노심반응도 제어방법 원자로 제어란 원자로 내(노심)의 반응도를 변화시키므로써 출력을 임의로 증가 또는 감소시키는 기능이다. 반응도의 제어는 앞서 간략히 살펴본 제어봉이나 붕소 등 독물질의 양을 변화시키는 직접적인 방법이 있으며, 운전 상태에 따라 자연적으로 발생하는 인자도 있다. ■ 인위적 반응도 제어수단 ▷ 제어봉▷ 수용성 독물질 ■ 운전조건에 따른 반응도 변화인자 1) 단기인자 : 단기인자들의 조건이 변하면 매우 빠르게 중성자에 영향을 주므로, 수초 혹은 수분에 원자로 반응도에 영향을 미친다. ▷ 연료온도▷ 감속재밀도▷ 감속재온도▷ 기포량▷ 감속재 압력 연료 온도나 감속재 온도와 같이 발전소 상태가 변하면 즉각적으로 반응도가 변하게 된다. 이는 핵연료온도계수(도플러 효과), 감속재온도계수 .. 더보기
2.1.4 다중방벽 ■ 다중방벽 원자력발전소는 에너지를 만드는 과정에 방사선과 방사성 물질이 발생하기 때문에 안전을 최우선으로 고려해야 한다. 앞장에서 설명하였듯이 원자력발전소의 안전조치는 심층방어라고 할 수 있는데, 심층방어는 여러곂의 안전장치를 말하며 다중방호와 다중방벽을 합친 개념이다. 이중 다중방벽은 원자력 발전소에서 방사성물질이 발전소 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 그림 1과 같이 5겹의 방호벽을 말한다. 그림 1. 원자력발전소 다중방벽(출처 : http://www.khnp.co.kr/content/152/main.do) ▷ 1 방호벽 1 방호벽은 핵연료 펠렛으로, 핵분열에 의해 발생된 방사성 물질 대부분을 핵연료 안에 가둬둘 수 있다. ▷ 2 방호벽 2 방호벽은 핵연료 피복관으로, 핵분열에 의해 생기는 방.. 더보기
2.1.3 심층방어 원리(2) [원자력기사] 2.1.3 심층방어 원리 (2) -다단계 방호의 수단 앞에서 다단계 방호의 목표를 살펴 보았다. 그렇다면 이번에는 다단계 방호의 각 단계의 목표를 달성하기 위한 수단을 살펴 보자. 다단계 방호는 앞 단계가 그 기능 수행에 실패하면, 다음 단계가 연속하여 방호기능을 수행하는 개념임을 이야기 하였다. 그렇다면, 연속하여 방호기능을 수행하기 위하여 그림 1의 각 다단계 방호 핵심수단을 살펴보자. 그림 1. 심층방어 목표와 핵심수단 ■ 1단계 이상작동 및 고장을 방지하기 위해서는 보수적으로 설계하고, 발전소를 보수적으로 운영함으로써 심각한 사고가 일어날 가능성을 최소화 한다. ■ 2단계원자력발전소는 정상운전문제 발생시 조기에 탐지하고 최대한 신속하게 대응하기 위하여 제어 및 보호계통 및 감시설비를 다양하게 구비.. 더보기
2.1.3 심층방어 원리 (1) [원자력기사] 2.1.3 심층방어 원리 (1) 심층방어(Defence in depth)를 한자로 표현하면 '深層防禦' (깊을심; 층층; 막을방; 막을어) 이다. 따라서 심층방어의 뜻은 깊게 여러 층으로 방어하고 있다는 뜻이며, 발전소 내부의 고장이나 사고 또는 외부의 충격이나 테러가 발생할 경우에도 발전소가 안전하게 유지될 수 있도록 구성하는 것을 말한다. 심층방어 : 원자력발전소의 안전을 위한 여러겹의 방어체계 심층방어의 전략은 크게 다단계 방호와 다중방벽이 있다. 다단계 방호(Multiple Levels of Protection)는 정상상태 유지, 이상상태 조기대응, 사고방지, 사고완화, 소외대응조치의 5단계로 구성된다. 그리고 다중방벽은 방사성물질이 발전소 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 여러겹의 방호벽을 .. 더보기
2.1.2 설계원리(다중성, 다양성, 독립성 등)[원자력기사] 2.1.2 설계원리(다중성, 다양성, 독립성 등) 원자력발전소의 안전목표를 만족하고 발전소의 안전을 확보하기 위해 설비나 기기, 계통에는 다중성, 독립성, 다양성의 원칙이 적용되고 있다. 이들 원칙은 원자력발전소에서 사고가 발생하더라도 그 피해를 최소화 하기 위한 것이다. 이러한 설계원리에는 다중성, 다양성, 독립성이 가장 대표적이다. 그런데 원자력기사 출제기준을 보면, 설계원리(다중성, 다양성, 독립성 "등") 이라고 기술되어 있다. 대표적으로 사용되는 다중성, 다양성, 독립성 이외에도 다른 설계 원리가 더 있다는 뜻이므로, 이에 대해 하나씩 살펴보기로 하자. ■ 다중성 다중성은 어느 한 계열이 기능을 상실했을때 나머지 계열이 본래의 설계 기능을 충분히 발휘할 수 있도록 두계열 이상으로 구성되는것을 말.. 더보기
2.1.1 안전성 확보를 위한 기본원칙[원자력기사] 2.1.1. 안전성 확보를 위한 기본원칙 원자력 발전소의 안전은 방사선을 적절히 차폐하여 방사선에 의한 외부 또는 내부 피폭을 최소화 하기 위하여 필요하다. 이를 위하여 원자력 발전소 설계 단계에서 부터 운영 까지 설계원리(다중성, 다양성, 독립성 등), 심층방어 원리, 안전문화 등을 통하여 발전소의 안전을 확보한다. 이중 설계원리, 심층방어 원리는 2.1.2절과 2.1.3절에서 다루도록 하고 2.1.1절에서는 원자력안전문화에 대해서 설명한다. ■ INSAG-4 1979년 미국의 TMI(Three Mile Island) 사고, 1986년 구소련의 체르노빌 사고, 2011년 후쿠시만 사고는 원자력 발전소 안전성의 중요성에 대한 인식 변화를 가져왔다. 체르노빌 사고 이후 국제원자력기구(IAEA)의 국제원자력.. 더보기
1.1.1 노심 반응도 제어방법 (1) [원자력기사] 1. 노심 반응도 제어방법 원자로 제어란 반응도를 변화시켜 원자로의 출력을 증가 또는 감소 시키는 것을 말한다. 반응도의 제어는 제어봉이나 붕소와 같이 중성자를 흡수하는 독물질을 이용하여 직접적으로 반응도를 변화시키는 방법도 있고, 발전소의 조건(온도 등)에 따라 자연적으로 발생하는 인자들도 있다. 원자력 발전소 운전원은 반응도 제어의 여러 방법을 고려하여 발전소가 안전하게 최대의 출력을 발생 시킬 수 있도록 적절히 조절한다. 노심의 반응도 제어는 원자로 내의 중성자 흡수 물질의 양을 조절함으로써 핵연료와 중성자의 반응을 제어한다. 주로 사용하는 방법은 제어봉과 수용성 독물질이다. ■ 제어봉 제어봉은 열중성자를 잘 흡수하는 재료이다. 원자로에 따라 사용하는 중성자 흡수 물질, 즉, 독물질은 다르지만 일반.. 더보기