📌 오늘의 국제 원자력 동향 2026년 8월 20일 (목)
- 미국의 전력수요 증가와 규제개혁·정부지원이 맞물리면서 SMR이 원자력 확대의 유력한 성장축으로 부상하고 있으나, 향후 성패는 기술 자체보다 반복생산·공급망·연료·금융을 포함한 산업화 역량에 좌우될 가능성이 있음.
- Urenco USA가 New Mexico National Enrichment Facility의 신규 농축설비 착공에 들어가며 미국 내 우라늄 농축능력을 약 50% 확대하는 장기투자를 본격화했고, 2032년부터 신규 캐스케이드 생산 개시를 목표로 함.
- Hokkaido Electric Power가 Tomari 원전 3호기 재가동 준비를 위한 방조제 관련 공사 중 작업자 사망사고가 발생하자 안전 확인 전까지 공사를 중단하기로 해, 재가동 준비 일정에 추가 점검 변수가 발생함.
- Donald Trump 미국 대통령이 2026년 중 김정은 북한 국무위원장과 회동할 계획이라고 밝히면서 북한이 57기의 강력한 핵무기를 보유했다고 언급해, 미북 정상외교 재개 가능성과 비핵화 협상의 현실적 출발점이 다시 쟁점으로 부상함.
- 우크라이나 SNRIU가 Chernobyl 제외구역 Buriakivka 시설에 신규 저·중준위 방사성폐기물 처분고를 건설하는 설계를 승인해 건설단계 안전성 검토를 통과시켰고, 향후 운영허가를 위한 안전성 입증 갱신을 요구함.
2차 계통에 의한 열제거 증가사건
개요
원자력발전소에서 발생할 수 있는 초기사건에는 기능적 사건분류에 따라 다양한 사건유형들이 있다. 기능적(유형별) 사건분류는 발전소의 기본안전기능을 저해하는 주원인에 따른 유형별 분류로서, 같은 유형의 사건들은 기본안전기능을 저해하는 요인이 동일하므로 같은 유형의 모든 사건들을 해석하지 않고 가장 심각한 영향을 미치는 사건에 대하여 경계치해석(Bounding Analysis)을 수행할 수 있는 특징이 있다.
여기에서는 기능적(유형별) 초기사건 분류에 따른 다양한 사건유형 중에서 2차 계통에 의한 열제거 증가 사건유형의 특징과 그리고 사건 발생요인과 사례를 살펴보기로 한다.
2차 계통에 의한 열제거 증가 사건유형의 특징
증기발생기 2차 측에 의한 열제거 증가는 1차 계통의 냉각으로 인한 원자로냉각재계통의 온도와 압력의 감소를 야기하며, 이에 따른 음의 감속재 온도계수로 인한 노심 열유속(출력)의 증가로 특징지을 수 있다. 따라서 이 유형의 사건들은 노심의 열적 여유도, 특히 핵연료의 허용기준인 핵비등이탈률 측면에서 고려의 대상이 된다.
아래 그림에서 보는 바와 같이 원자력발전소의 정상운전 상태에서는 원자로에서 발생한 1차 측의 열은 증기발생기를 통하여 2차 측으로 전달되며, 열의 발생과 전달이 평형(qSG = qC)을 이루면서 원자로냉각재계통과 주증기계통은 일정한 온도와 압력 상태를 각각 유지하게 된다.
그러나 예기치 않은 계통의 고장이나 운전원의 오작동에 의하여 2차 계통에 의한 열제거가 과도하게 증가하면 열의 발생과 전달이 불일치(qSG < qC)를 이루면서 원자로 노심이 온도의 감소와 함께 과냉각되며 원자로냉각재계통 압력과 가압기 수위의 감소를 야기한다.
노심에서의 감속재온도 감소는 노심 반응도 증가를 가져오고, 이에 따른 출력준위의 증가는 노심의 열적 여유도 감소를 초래하며 또한 원자로를 정지시키는 상황으로 진전하게 된다.
이러한 계획되지 않은 출력준위의 증가는 핵연료 손상이나 과도한 원자로냉각재계통의 압력 증가를 초래할 수 있다[2]. 원자로정지는 원자로의 설계와 특성에 따라 차이는 있지만 일반적으로 ‘고’ 출력, ‘저’ 핵비등이탈률, ‘저’ 가압기 압력에 의하여 발생하게 된다.
2차 계통에 의한 열제거 증가 사건 발생요인과 사례
이러한 형태의 2차 측에 의한 열제거 증가는 가압경수형 원자로의 경우 주로 급수가열기의 상실로 인한 급수 온도의 감소나 또는 급수제어밸브의 개방 증가로 인한 급수 유량의 증가를 초래하는 급수계통의 오동작, 증기 유량 증가를 초래하는 증기압 조절기의 오동작 또는 고장, 그리고 증기발생기 압력방출밸브 또는 안전밸브의 부주의한 개방 등의 요인에 의하여 발생하게 된다.
이 유형에 속하는 사건들의 사례는 아래와 같다.
- 예상운전과도 사건
- - 급수 온도 감소(II)
- - 급수 유량 증가(II)
- - 주증기 유량 증가(II)
- - 증기발생기 압력방출밸브나 안전밸브의 부주의한 개방(II) 등
- 설계기준사고
- - 주증기관 파단(IV) 사고
여기서 괄호속의 수치는 예상되는 '발생빈도별 사건분류를 표시하고 있다.
참고문헌
이 자료의 최초 작성 : 김 효정(GINIS) kimhhoj@gmail.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr