📌 오늘의 국제 원자력 동향 2026년 3월 21일(토)
- X-energy가 미국 IPO 서류를 제출하며 AI 전력 수요와 정책 지원을 배경으로 한 차세대 원전 투자 기대가 자본시장 조달 국면으로 이동함
- X-energy와 Talen이 PJM 시장에서 XE-100 다기 배치를 검토하며 데이터센터와 제조업 수요를 겨냥한 미국 SMR 사업화 경로를 구체화함
- IAEA가 자포리자·하르키우·체르노빌의 외부전원 취약성을 재차 경고하며 우크라이나 핵시설의 전시 전력안정성이 핵심 안전 변수로 부상함
- SCK-CEN이 Framatome과 BR2 연구로용 저농축 우라늄 연료 공급 계약을 체결하며 HEU 대체 전환을 가속화함
- 후쿠시마 제1원전 3호기 압력용기 하부의 구멍과 연료잔해 추정 물질이 처음 확인되며 잔해 제거 전략 수립이 진전됨
주증기계통일반
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개요
증기 및 동력변환계통은 원자로에서 생성된 열에너지를 전기에너지로 변환하는 기능을 수행하며, 주증기계통, 터빈발전기 및 급수계통, 그리고 여러 부수적인 계통들로 구성되어 있다.
주증기계통은 증기발생기 2차측에서 생성된 증기를 터빈발전기로 이송하며, 터빈 또는 원자로 정지 시 터빈우회계통을 통해 원자로냉각재계통의 열을 제거한다.
계통 기능
- (1) 정상운전 시 증기발생기 2차측으로부터 터빈발전기로 증기를 공급한다.
- (2) 터빈 또는 원자로 정지 시 원자로냉각재계통의 열을 제거하며, 발전소 냉각의 초기단계 동안이나 주복수기 사용이 불가능할 경우에 원자로냉각재계통의 열을 제거한다.
- (3) 냉각재상실사고나 원자로건물 격리 시 증기발생기와 주증기계통의 격리밸브 후단을 차단할 수 있도록 격리밸브가 설치되어 있다.
- (4) 주증기계통이나 핵증기공급계통의 과압보호를 위해서 충분한 용량의 과압보호장치가 설치되어 있다.
- (5) 급수펌프터빈계통, 보조급수펌프터빈계통, 터빈증기밀봉계통, 보조증기계통, 공정시료체취계통 등에 증기를 공급한다.
계통 구성[1]
- 주증기계통은 2개의 증기발생기 각각에 연결된 2개의 주증기배관과, 각각의 주증기배관에 설치된 스프링구동 주증기안전밸브, 주증기격리밸브 및 주증기격리 우회밸브, 주증기대기방출밸브 등으로 구성되어 있다.
- 2대의 증기발생기 각각의 상부에는 2개의 주증기배관과 연결되는 증기노즐이 부착되어 있으며 여기에는 유량제한기가 설치되어 있어 가상의 증기배관파단사고 시 과다한 증기 방출을 제한한다. 4개의 주증기배관 별로 설치된 각각 5개의 스프링구동 주증기안전밸브는 주증기배관의 과압보호를 위해 설치된다.
- 각각의 주증기배관에는 증기의 흐름을 차단할 수 있는 주증기격리밸브가 설치된다. 주증기격리밸브는 가상의 배관파단사고 시 증기의 과도한 유출로 인한 방사능 누출이나 원자로건물 내부로의 증기 유출로 인한 압력상승을 방지하기 위해 작동된다.
- 주증기격리밸브가 닫히거나 복수기가 열제거원으로서의 기능을 상실하였을 때, 각각의 증기발생기 냉각을 위해 각 주증기배관에는 주증기격리밸브 전단에 1개의 주증기대기방출밸브가 설치된다.
- 주증기격리밸브 후단에서 4개의 주증기배관은 하나의 모관으로 연결되며, 주증기모관은 터빈에 근접된 위치에 설치하고 각 증기발생기 증기노즐과 모관 사이의 압력강하가 가능한 한 동일하도록 배치한다.
주요 기기
주증기배관
- 주증기배관은 탄소강으로 제작된다. 주증기배관은 증기발생기 과충수로 인해 발생될 수 있는 충수된 조건에서의 정적 하중과 설계기준사고 등 다양한 운전 조건으로부터 발생되는 하중을 견딜 수 있도록 설계된다.
- 주증기배관은 유체속도가 제한치 이내로 흐르도록 충분한 직경을 갖도록 설계함으로써 유체가속부식(Flow Acceleration Corrosion)을 최소화하도록 한다.
주증기안전밸브
- 주증기안전밸브는 각 주증기배관 별로 5개씩 총 20개의 밸브로 구성되어 있으며, 순차개방설정치를 가진다. ASME Section III의 요건에 따라 제작되는 스프링구동 안전밸브로서 주증기계통을 과압에서 보호하도록 설계된다. :모든 주증기안전밸브의 전체 정격용량은 최대 설정압력에서 전출력 증기 유량과 동일한 정상상태 유량을 통과시키기에 충분하다.
주증기격리밸브
- 주증기격리밸브는 가상의 배관파단 시 과다한 유량방출을 제한하고 증기발생기와 주증기관을 격리시키기 위해 설치된다. 주증기배관 파단 시 주증기격리신호에 의해 작동되며, 신호발생 후 5초 이내에 완전닫힘 상태가 된다. 주증기격리밸브가 닫힘 상태에서의 누설률은 최소가 되도록 설계한다. 주증기격리밸브는 주제어실에서 감시되고 제어될 수 있다.
주증기대기방출밸브
- 각 주증기배관 별로 1개의 조절형 주증기대기방출밸브가 설치되어 있다. 주증기대기방출밸브는 전기 유압식으로 작동되며, 내부에 솔레노이드구동 파이롯트밸브와 전자식 밸브 위치지시기를 갖고 있다. 주증기대기방출밸브는 주제어실이나 원격정지실에서 수동으로 작동된다. 소외전원상실 시 주증기대기방출밸브를 현장에서 수동조작할 수 있도록 보호대책이 제공되어 있다.
- 주증기격리밸브가 닫히거나 복수기가 열제거원으로서의 기능을 상실하였을 때, 주증기대기방출밸브는 각 증기발생기의 냉각을 위해 사용된다.
참고문헌
- ↑ 한국수력원자력(주), 신고리5,6호기 예비안전성분석보고서, 2013.4.30.
이 자료의 최초 작성 : 노 태선(GINIS) tsro1005@naver.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr