원자력 발전소 계통 개요 및 총정리 레포트 A+

*원자력 발전소 설계 시 계통 고려사항
(Ref) OPR-1000 기준
원자로 노심(core)은 초기에 4개의 다른 U-235 농축도를 갖는 177개의 핵연료집합체로 구성된다. 핵증기공급계통 전체 열출력은 노심 열출력 2815MWt를 포함하여 2,825MWt 이다. 노심은 안전과 직결된 심장과 같은 중요한 구조물이다. 노심의 설계기준은 다음 사항들을 보증할 수 있도록 설정되어 있다.
1) 정상운전 및 예상운전과도사건시, 95%의 신뢰도를 가지고 적어도 95%의 확률로 핵비등이탈이 발새하지 않도록 최소 핵비등이탈률(DNBR)은 1.21 이상이 되어야 한다.
2) 설계 과출력 조건에서 평가된 최대 핵연료 중심선 온도는 핵연료 중심선 용융을 일으키는 온도보다 낮아야 한다. 이산화우라늄의 용융은 정상운전 및 예상운전과도사건시에 일어나지 않아야 한다.
3) 핵연료봉 피복관은 핵연료 수명기간 동안 피복관의 건전성을 유지하도록 설계되어야 한다.
4) 원자로계통은 어떠한 제논 과도현상도 충분히 감쇄될 수 있도록 설계되어야 한다.
5) 원자로냉각재계통은 발전소 예상수명 동안 그 건전성을 유지할 수 있도록 설계 및 건설되어야 한다.
6) 반응도 첨가사건(reactivity addition incident)으로 야기될 수 있는 출력 폭주는 압력용기의 변형 또는 파손에 의한 손상을 야기하거나 공학적 안전설비의 작동을 저해하지 않아야 한다.
7) 원자로 열출력 증가에 대한 핵연료온도계수, 감속재온도계수, 감속재기포계수, 그리고 감속재압력계수의 조합 응답은 반응도를 감소시킨다. 또한 원자로 출력 과도현상은 임의의 운전변수들에 있어서 예상되는 임의의 변화에 대한 반응에 대하여 제한되고 감쇄 되어져야 한다.

원자력발전소 설계 및 운전에 있어서 가장 핵심적인 목적은 원자로 노심의 핵분열 생성물에 대한 안전한 제어이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 사용하는 방법은 다음과 같다.