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운전기간 연장에 수반된 노심설계상의 과제와 대응

전문가 제언: ○ 원자력발전소는 건설기간이 길고 초기투자비가 일반 화력발전소에 비하여 월등히 높으나 운영비의 대부분을 차지하는 연료비가 화력발전에 비하여 대단히 저렴하다. 따라서 원자력발전소는 가동하면 전 출력(full power)으로 24시간 가동한다. 핵연료가 연소됨에 따라 일정한 운전기간 후에 핵연료교체를 위한 핵연료 재장전 운전정지(Refueling shut down outage)를 하게 된다.

○ 운전정지 기간이 원자력발전소의 가동률을 저하시켜 최대한 핵연료 재장전 운전정지 기간을 단축하는 것이 과제로 되어 있다. 한편 핵연료 재장전 운전정지 주기를 12개월에서 18개월 또는 24개월로 연장시키면 그만큼 운전정지 기간을 단축시킬 수 있다. 미국에서는 당초 일본과 동일한 약 1년간의 운전기간이었으나 1990년대부터 19개월 또는 24개월로 운전기간을 연장하여 설비이용률 향상에 크게 기여하고 있다.

○ 일본에서는 원자력안전?보안원에서 제시한 보전 프로그램을 기초로 하는 검사 도입에 대한 신 검사제도(2008년 6월)의 방침에 토대를 두고 원자로의 운전기간을 연장하는 경제산업성령이 2008년 8월에 개정되어, 2009년 1월부터 시행되었다. 이 개정에 의하여 단계적인 운용이 되나 정기검사 기간을 18개월 또는 24개월까지 연장할 수 있게 되어 그에 수반하여 운전기간도 각각 정기검사 간격을 상한으로 하는 기간까지 연장할 수 있게 되었다.

○ 일본에서도 이미 운전기간을 13개월과 16개월로 한 경우가 각각 60 및 72회 정도 있다. 이와 같이 16개월 운전에서는 대부분의 연료가 3사이클이 사용되어 현행 노심과 동등한 연료운용효율을 유지할 수 있다. 앞으로 노심 재설계에 의한 운전기간의 연장이 기대된다.

○ 우리나라는 운전기간의 연장과 운전정지 기간의 단축 그리고 계획에 없는 불시 운전정지 수를 줄여서 세계 제일의 원자력발전소 평균 가동률(90% 이상)을 유지하고 있다. 이런 실적이 UAE에의 원전수출로 이어지게 되었다. 앞으로 터키, 필리핀 그리고 아르헨티나 등으로 원전수출이 기대된다.

저자: K. harada, K. Asano
자료유형: 학술정보