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초음파유량계에 의한 일본의 원자로 출력증강기술 평가

전문가 제언: ○ 원자력발전은 앞으로 화석연료의 고갈로 인한 대체에너지원으로 또한 지구온난화의 원인인 이산화탄소를 배출하지 않는 깨끗한 에너지원으로 방사선 등의 문제가 있음에도 불구하고 아직까지 주 에너지원으로서 역할을 하고 있다.

○ 우리나라의 경우도 1978년 고리 1호기가 운전개시 이후 현재 20기의 원자력발전소가 가동 중으로 국내 발전의 약 40%를 담당하고 있다. 앞으로 2015년까지 8기가 추가 건설, 운영 예정이어서 원자력 발전비율은 증가할 추세이다.

– 그러나 원자력발전 설비는 건설에 많은 비용과 시간이 필요하고 주민의 동의가 필요한 실정으로 기존 원자력발전소의 효율을 증가하거나 출력을 증가하는 기술이 필요하다. 특별히 원자로 출력증강은 발전소의 안전 및 성능 여유도를 유지하면서 2차측 설비의 효율과 성능을 개선하여 원자로 및 터빈효율을 높여 출력을 증가시키는 기술이다.

○ 출력증강 방법은 MUR(Measurement Uncertainity Recapture Power Uprates, 2% 이내 증강), SPU(Strech Power Uprates, 7% 이내 증강) 및 EPU(Extended Power Uprates, 20% 이내 증강)의 방법이 있다. 미국의 경우는 가압경수로 원자력발전소(69기)의 56.5%에 SPU 방법이 적용되었다. 우리나라도 고리 3,4호기 및 영광 1,2호기에 SPU 방법을 적용하여 원자로 출력증강(4.5%)을 계획하고 있다.

– 그러나 MUR 방법은 주 급수유량계의 불확실정도를 감소하여 열 출력 증강효과를 가져오는 방법으로 현재 주급수계통의 유량측정에는 주로 불확실도가 약 2%인 차압유량계가 사용되고 있다. 따라서 불확실도가 낮은 초음파유량계(약 1%)를 사용하여 원자로의 열 출력을 2% 정도 이내로 증가하는 방법이다.

○ 현재 대만에서 8기의 원전에 MUR을 적용할 예정이다(1.5% 출력증강). 국내에서도 앞으로 초음파유량계의 적용으로 MUR 방식을 적용한 원자로 출력증강기술을 개발할 필요가 있다고 본다.

저자: Koji OKAMOTO, Hiroshige KIKURA
자료유형: 학술정보