편집토론기록

비등수형 원자로: 두 판 사이의 차이

편집 요약 없음
1번째 줄: 1번째 줄:
{{+1|Boiled Water Reactor (BWR)}}<br />沸騰水形 原子爐<br />비등수형 원자로
[[File:BoilingWaterReactor.gif|thumb|300px|기본 원리]]
[[File:BoilingWaterReactor.gif|thumb|300px|기본 원리]]
==개요==
[[원자로]]의 한 종류.


위의 이미지에서도 알 수 있지만 원자로 노심-터빈 계통이 하나의 고리로 묶여 있고, 노심에서 따끈따끈한 [[방사능]]을 받은 냉각수가 원자로를 빠져나와 터빈을 한 바퀴 돌고 다시 원자로로 들어간다.
== 개요 ==
[[원자로]]의 한 종류로, 핵연료에서 발생한 열을 직접 냉각수에 전달시켜 수증기를 만들어 기력을 만들어내는 원자로이다. 그 기력을 터빈에 연결시키면 원자력 발전소가 된다.
 
설계가 [[가압수형 원자로]]에 비해서 단순하며, 주로 초기의 원자로 형태가 이러한 형태였다. 하지만 문제점이 많기 때문에 대부분의 나라는 [[가압수형 원자로]]를 쓰는 상태. 그러나 [[일본]]의 [[도쿄 전력]]은 비등수형 원자로가 경제성이 있다면서 이 형태의 원자로를 고집하였다가, 결국 [[후쿠시마 원자력 발전소 사고]]를 일으킨다.
 
== 성질 ==
일반적으로 부르는 비등수형 원자로는 경수로로, 감속재 및 냉각재로 모두 일반적인 물, 즉 <sup>1</sup>H가 포함된 경수를 쓴다.
 
위의 이미지에서도 알 수 있지만 원자로 노심-터빈 계통이 하나의 고리로 묶여 있다. 즉, 감속재 그 자체를 기화시켜 기력을 만들어내는 구조다. 대략 7.5 MPa의 압력을 걸어 300도 정도의 온도에서 기화되는 것이 보통.


== 주요 구성 ==
계통이 단일화되어 있어, 열효율이 좋으며 설계가 간편하고 비용이 싸게 먹힌다. 그러나 단일 계통이라는 말은 그 계통에 물이 손실된다면 바로 위험에 노출될 수 있다는 뜻도 된다. 특히, 원자로 내에서 직접 증기가 발생한다는 것은, 증기가 액화되지 않는다면 바로 연료가 공기 중에 노출되어 [[노심용융]]의 가능성이 높아진다는 뜻도 된다. 또한 증기의 양에 따라서 감속 효과가 달라지므로 제어가 비교적 어렵다는 단점이 있다. 이 때문에 별도의 압력 조절을 위한 장치와 밸브가 필요하다는 것이 단점이다. 게다가 제어봉의 삽입이 하단부에서 이루어져야 하기 때문에 원자로의 하부에 파이프를 달아야하고, 누출을 막기 위한 장치가 필요해진다.
* 노심 : 냉각수를 가열하여 증기로 바꾸는 역할을 한다. 원자로 연료가 장전되는 공간
* 터빈 (발전소인 경우) : 증기가 통과하면 운동 에너지로 바뀐다.
* 복수기 : 증기를 물로 바꾼다.


==특성==
애초에 허술한 디자인 특성상, 노심용융의 가능성을 생각하고 디자인을 하기 때문에 원자로를 둘러싼 차폐용기 바깥에 제어실 등을 넣고 두꺼운(대략 2 m) 강철 등으로 한 번 더 차폐를 시킨다(일본에서는 이를 격납용기라고 불렀다). 그러나 애초부터 노심용융이 발생하면 제어봉을 넣는 하부 파이프가 녹으면서 빠져나올 가능성이 있는 결함이 있으며, 격납용기 안에서 방사능이 뿜어져 나오면서 외부 누출 가능성을 남겨두므로, 구조상 문제점이 많기 때문에 현재는 이러한 디자인은 사용되지 않는다. 하필이면 이런 단점들이 시너지 효과를 낸 것이 [[후쿠시마 원자력 발전소 사고]]로, 비등수형 원자로 특성 때문에 사고가 훨씬 더 커지는 원인이 되었다.
효율이 좋으며 설계가 간편하고 비용이 싸게 먹힌다. 또한 군사용 기술로 전용을 못하도록 만들어져서 처음부터 발전용도로 만들어진 원자로 유형이다. 하지만 방사선을 함유한 냉각수가 발전소 전체를 휘젓고 다니기 때문에 방사능 관리가 까다롭고 냉각재 상실사고(LOCA) 발생시 초기 수습이 안 되면 멜트 다운이 일어나 [[원자력 사고]]로 이어진다.  


하필이면 이런 점들이 이 원자로를 사용한 [[후쿠시마 원자력 발전소 사고]]에서 더 부각이 되었다.
== 같이 보기 ==
* [[가압수형 원자로]] - 훨씬 더 안정적이고 현재 세계 각국에서 일반적으로 쓰이는 원자로 형태이다.


{{주석}}
{{주석}}
[[분류:원자력 발전소]]
[[분류:원자력 발전소]]

2016년 9월 17일 (토) 20:29 판

Boiled Water Reactor (BWR)
沸騰水形 原子爐
비등수형 원자로

기본 원리

개요

원자로의 한 종류로, 핵연료에서 발생한 열을 직접 냉각수에 전달시켜 수증기를 만들어 기력을 만들어내는 원자로이다. 그 기력을 터빈에 연결시키면 원자력 발전소가 된다.

설계가 가압수형 원자로에 비해서 단순하며, 주로 초기의 원자로 형태가 이러한 형태였다. 하지만 문제점이 많기 때문에 대부분의 나라는 가압수형 원자로를 쓰는 상태. 그러나 일본의 도쿄 전력은 비등수형 원자로가 경제성이 있다면서 이 형태의 원자로를 고집하였다가, 결국 후쿠시마 원자력 발전소 사고를 일으킨다.

성질

일반적으로 부르는 비등수형 원자로는 경수로로, 감속재 및 냉각재로 모두 일반적인 물, 즉 1H가 포함된 경수를 쓴다.

위의 이미지에서도 알 수 있지만 원자로 노심-터빈 계통이 하나의 고리로 묶여 있다. 즉, 감속재 그 자체를 기화시켜 기력을 만들어내는 구조다. 대략 7.5 MPa의 압력을 걸어 300도 정도의 온도에서 기화되는 것이 보통.

계통이 단일화되어 있어, 열효율이 좋으며 설계가 간편하고 비용이 싸게 먹힌다. 그러나 단일 계통이라는 말은 그 계통에 물이 손실된다면 바로 위험에 노출될 수 있다는 뜻도 된다. 특히, 원자로 내에서 직접 증기가 발생한다는 것은, 증기가 액화되지 않는다면 바로 연료가 공기 중에 노출되어 노심용융의 가능성이 높아진다는 뜻도 된다. 또한 증기의 양에 따라서 감속 효과가 달라지므로 제어가 비교적 어렵다는 단점이 있다. 이 때문에 별도의 압력 조절을 위한 장치와 밸브가 필요하다는 것이 단점이다. 게다가 제어봉의 삽입이 하단부에서 이루어져야 하기 때문에 원자로의 하부에 파이프를 달아야하고, 누출을 막기 위한 장치가 필요해진다.

애초에 허술한 디자인 특성상, 노심용융의 가능성을 생각하고 디자인을 하기 때문에 원자로를 둘러싼 차폐용기 바깥에 제어실 등을 넣고 두꺼운(대략 2 m) 강철 등으로 한 번 더 차폐를 시킨다(일본에서는 이를 격납용기라고 불렀다). 그러나 애초부터 노심용융이 발생하면 제어봉을 넣는 하부 파이프가 녹으면서 빠져나올 가능성이 있는 결함이 있으며, 격납용기 안에서 방사능이 뿜어져 나오면서 외부 누출 가능성을 남겨두므로, 구조상 문제점이 많기 때문에 현재는 이러한 디자인은 사용되지 않는다. 하필이면 이런 단점들이 시너지 효과를 낸 것이 후쿠시마 원자력 발전소 사고로, 비등수형 원자로 특성 때문에 사고가 훨씬 더 커지는 원인이 되었다.

같이 보기

  • 가압수형 원자로 - 훨씬 더 안정적이고 현재 세계 각국에서 일반적으로 쓰이는 원자로 형태이다.

각주