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냉각재 상실사고 조건 하의 손상된 연료봉 다발의 냉각실험

전문가 제언: ○ 이 글에서 소개된 4가지 시설에서의 실험에서 발전용 원자로가 냉각재상실사고를 일으키어 핵연료봉이 손상되었을 때 비상노심 냉각계통의 작동으로 냉각수가 주입되어 형성되는 2상유동은 의외로 손상으로 생긴 막힘부를 양호하게 냉각시켜 연료봉의 용융을 방지한다는 결과가 나왔다.

– 즉 막함부 내부에서 액적은 막힘부에서의 충격으로 인하여 흩어지고, 미세한 액적은 분쇄되고 다시 비말동반(飛沫同伴)되어 증기와 함께 열전달을 현저하게 증가시킨다는 귀중한 결과를 얻었다.

○ 발전용 원자로에서 냉각재 상실사고가 발생하였을 때의 시나리오에 따른 실험은 원자력발전을 추진하고 있는 세계 여러 나라에서 수행하였다. 여기서 소개된 4개 시설 외에, 일본에서는 CCTF, SCTF 및 ROSA 시설 등에서 다년간에 걸쳐 대대적 실험을 수행한 바 있다.

– 프랑스에서는 BETHSY 시설, 이탈리아에서는 LOBI 시설, 스웨덴에서는 FRIGG, GOTA, MARVIKEN 등 시설에서 원자로 사고시의 노심 내의 열수력학적 거동을 실험적으로 검증하여 원자력안전 기술을 축적해 나갔다.

○ 우리나라는 비교적 대규모의 원자력발전 사업을 추진하고 있음에도 불구하고 이러한 원자력안전관련 열수력 실험시설에 의한 연구는 지연되어왔다. 다행히 정부에서는 원자력 안전기술 축적의 필요성을 인식하게 되어, 수년 전부터 본격적 시설에 의한 원자력안전관련 연구를 시작하게 되었다.

– 즉 한국원자력연구원에서는 신형 발전로 APR 1400을 모의한 ATLAS 시설을 건설하여 본격적 원자력안전을 위한 열수력 시험이 수행되고 있다. 이 시설을 이용하여 대형 냉각재 상실사고를 위시하여 각종 사고를 모의한 시험이 수행되어 원자력 안전을 확보하기 바란다.

저자: Grandjean, C; AF Grandjean, Claude
자료유형: 학술정보