핵연료 공학 - 경수로 연료-(Introduction to Nuclear Fuel Engineering)

전문가 제언

□ 본고에서는 핵연료공학의 기초로서 경수로연료를 중심으로 BWR과 PWR의 핵연료에 대한 이해를 돕기 위한 강좌의 형식으로 기술된 것이며, 그 중에서 경수로 원료의 사용조건에 대하여 취급하고 있다.

○ 원자로에서의 연료의 역할
- 우라늄235의 연소에 따른 열의 생성과 이 열의 제거 및 생성되는 핵분열 생성물의 유출방지의 역할을 기술하였다.

○ BWR과 PWR에서의 사용조건
- BWR의 사용조건에서는 플랜트의 주요제원을 설명함과 함께, PWR에 비하여 비교적 낮은 원자로압력으로 운전되며, 원자로 계통의 유체특성(2상 기체)으로 기포(void)가 발생하고, 출력제어시의 제어봉삽입은 하부로부터 하며 재순환펌프의 회전속도 조절로 노심유량을 변화함으로서 출력 제어도 가능함을 설명하고 있다.
- PWR 플랜트의 주요제원을 BWR과 비교 수록하고, 그의 특성으로는 1차, 2차의 간접 사이클을 채택하였으며, 냉각수압력은 BWR의 2배(void를 억제하기 위하여)이고, 출력제어를 위한 제어봉은 상부로부터 낙하하도록 설계되어 있음을 설명하고 있다.

□ 본고는 일본의 경수로 연료(BWR과 PWR의 연료)에 대한 구조, 특성 등에 대하여 비교적 알기 쉽도록 설명하고 있는 강좌를 목적으로 하는 내용으로, 에너지 및 원자력 에너지에 대한 관심이 고조되고 있는 요즈음 과학기술자의 이해를 도울 수 있는 자료라 보여진다.

□ 우리나라는 현재 BWR은 없고, PWR과 캐나다의 중수원자로가 있다. 우리나라의 PWR 연료집합체는 처음의 원자력발전소인 고리 1호기는 14×14, 고리 2호기는 16×16, 고리 3/4, 영광1/2, 울진1/2호기는 17×17, 영광3/4/5/6/과 울진3/4호기는 16×16으로 다양하여 마치 원자력의 발전역사를 보는 것 같다. 원자로의 제작회사도 처음에는 Westinghouse회사에서 수주하다가 영광3/4호기는 CE(Combustion Engineering)에 이어서 울진1/2호기부터는 한국형표준형으로 제작되었다. 기종에 따라 연료집합체도 다르게 설계 되었고 전술한 바와 같이 연료봉 다발의 수도 차이가 나게 되었다. 1977년~1990년은 외국에서 제작된 수입핵연료를 사용하였으나 현재는 한전원전연료(주)가 제작한 국산핵연료가 전 원자력발전소에서 사용되고 있다. 또한 축방향의 출력 분포의 균일화를 위하여 핵연료집합체의 핵연료들 중 일부핵연료 봉(4개~20개)에 산화 가돌리늄이 포함된 펠릿(Gd2O3UO2)이 사용되고 있다.

저자

Tsutomu HIROSE ; Soichi DOI

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2004

권(호)

46(6)

잡지명

일본원자력학회지(A155)

과학기술
표준분류

에너지

페이지

410~417

분석자

이*환

분석물

• 핵연료 공학 - 경수로 연료-.pdf [189,095 byte]

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