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"원자로"에 대한 내용입니다.
목차
1. 원자력발전의 개념과 원리
1.1. 원자력의 정의와 원리
1.2. 원자력발전의 개념
1.3. 원자력발전의 역사
2. 원자로의 종류
2.1. 가압경수로(PWR)
2.2. 비등경수로(BWR)
2.3. 가압중수로(PHWR)
2.4. 고온가스냉각로(HTGR)
2.5. 한국형 표준경수로
3. 원자력발전의 장단점
3.1. 장점
3.2. 단점
4. 원자력발전소 사고 사례
4.1. 체르노빌 사고
4.2. TMI 사고
4.3. JCO 핵임계 사고
5. 원자력에너지의 전망
5.1. 원자력발전의 현황
5.2. 원자력발전의 미래 전망
6. 참고 문헌
본문내용
1. 원자력발전의 개념과 원리
1.1. 원자력의 정의와 원리
세상의 모든 물질은 아주 작은 원소로 구성되어 있다. 원자는 중심에 자리 잡고 있는 원자핵과 그 주위를 둘러싸고 있는 전자로 구성되어 있으며, 원자핵은 양(+)전지를 띤 양성자와 전기적으로 중성인 중성자가 강력한 핵력으로 결합된 덩어리로 되어 있다. 이렇듯 원자력이란 이러한 원자핵의 변환에 따라서 방출되는 에너지를 말하며 원자에너지(atomic energy) 또는 핵에너지(nuclear energy)라고도 한다. 방사성원소가 자연히 붕괴할 때 나오는 방사선의 에너지도 넓은 의미에서는 이것에 해당하지만, 일반적으로는 인위적으로 원자핵변환을 일으킴으로써 이용 가능한 에너지로 빼내는 것을 말한다. 원자력 에너지를 얻는 방법에는, 우라늄·플루토늄 등 무거운 원소의 원자핵을 연쇄적으로 분열시키는 방법(핵분열)과, 중수소 등 가벼운 원소의 원자핵을 융합시키는 방법(핵융합)이 있다. 가령 1g의 우라늄이 전부 핵 분열될 때 나오는 에너지는 석유 9드럼 또는 석탄 3톤이 탈 때 내는 에너지와 같다.
1.2. 원자력발전의 개념
원자력발전의 개념은 핵분열 반응에 의하여 발생하는 에너지를 이용한 발전이다. 원자로에서 발생한 열을 전기로 변환하기 위해서는 증기터빈이 사용되고 있다. 이밖에도 고온가스로와 가스터빈의 조합, 그리고 이온성 유체를 사용한 직접발전 등이 연구되고 있으나 실용화되고 있지는 않다. 따라서 오늘날의 원자력발전소는 화력발전소의 보일러 부분을 원자로로 대치하고, 여기에 방사성 폐기물의 처리시설 등을 설치한 것으로 볼 수 있다. 이와 같이 원자력발전은 기존의 화력발전 기술을 대폭적으로 도입함으로써 단기간에 실용화되었으며, 대형화에도 이르렀는데, 재료의 개발, 기존 기술과의 결합, 소화가 아직 충분하다고는 할 수 없으며, 방사성 폐기물의 최종 처분과 함께 많은 기술적 문제를 안고 있다는 것도 부정할 수 없다.
1.3. 원자력발전의 역사
원자력발전의 역사는 1942년 세계 최초로 우라늄 핵분열 연쇄반응 실험이 성공한 것에서부터 시작된다. 당시 미국에서는 제2차 세계대전 중이었으며, 독일이 원자폭탄을 만들어 전쟁에 이용하려 한다는 우려에 따라 미국도 전쟁에 이기기 위해 원자력 연구를 급속히 진행시켰다. 이후 1953년 미국의 아이젠하워 대통령이 유엔 연설을 통해 원자력의 평화적 이용을 주창하면서 원자력 기술이 전 세계에 공개되었고, 많은 국가에서 원자력발전 등에 관한 연구개발이 시작되었다.
1956년 영국의 콜더 홀 원자력발전소가 세계 최초로 상업적으로 가동되기 시작하였고, 이어 1957년에는 미국의 쉬핑포트 원자력발전소가 가동되면서 원자력산업이 활발해지기 시작했다. 우리나라의 경우 1962년에 트리가 마크 Ⅱ(TRIGA Mark-Ⅱ) 연구용 원자로가 최초로 가동되면서 원자력에 대한 연구가 본격적으로 시작되었다. 이후 1971년에 기공된 우리나라 최초의 원자력발전소인 고리 1호기가 1978년부터 상업운전을 시작하였다.
그 후 원자력발전소의 건설이 지속적으로 이루어져, 현재 우리나라에는 총 19기의 원자력발전소가 운영 중이다. 특히 영광 3, 4호기 건설을 계기로 국내 업체가 주계약자가 되면서 원전 건설 기술의 자립화를 이루게 되었다. 이를 바탕으로 울진 3, 4호기를 한국형 표준경수로로 개발하는 등 국내 원전 기술의 발전이 이루어졌다.
한편, 1973년 오일 쇼크를 계기로 에너지원에서 석유 의존도를 낮추기 위해 새로운 원자력발전소 건설의 필요성이 대두되었다. 이후 일본에서도 원자력발전소가 꾸준히 증가하여 현재 총 52기의 원전이 가동 중이며, 원자력 발전량이 전체 전력 생산의 31.2%를 차지하고 있다.
이처럼 원자력발전의 역사는 제2차 세계대전 중 미국의 원자력 연구 개발로부터 시작되어, 영국과 미국에서 최초의 상업용 원전이 등장하면서 전 세계적으로 확산되어 왔다. 우리나라와 일본 등 많은 국가에서도 원전 도입을 통해 원자력발전 기술을 발전시켜 왔으며, 에너지 안보와 환경오염 문제 해결을 위해 원자력발전의 역할이 점차 중요해지고 있다.
2. 원자로의 종류
2.1. 가압경수로(PWR)
가압경수로(Pressurized Water Reactor: PWR)는 원래 잠수함과 항공모함용으로 미국의 웨스팅하우스사가 개발한 것으로서 세계적으로 가장 많이 보급되어 있으며 우리나라에서도 고리원자력을 비롯하여 영광, 울진 등의 원자력발전소에서 운전 중에 있다. 이 원자로의 연료는 3∼5(%)의 저농축우라늄을 산화우라늄 UO2 형태로 가공해서 사용하고...
참고 자료
○ 과학기술처(1980), 원자력발전소의 안전성대책에 관한 연구, 과학기술처
○ 박수억(2000), 글로벌경쟁시대의 에너지산업, 한국에너지협회
○ 이필렬 지음(2000), 에너지 대안을 찾아서, 창작과 비평사
○ 이광영(1994), 원자력에너지와 지구환경보전에 관한 공개토론회, 한국원자력문화재단
○ 장순흥(1996), 원자력진흥 종합계획 수립연구, 원자력산업 11월
○ 콜럼 코츠 지음(1998), 살아있는 에너지, 양문
○ 홀랜더 저, 환경위기의 진실
○ 현원복(1999), 미리 가 본 21세기, 겸지사
◎ 김경동․홍두승(1992), 원자력과 지역이해 사회과학적 접근, 서울대학교 출판부
◎ 김영식(1997), 우라늄 235를 잡아라, 한국원자력문화재단
◎ 강창순 김시환 김창효 이은철 장문희공저, 핵공학개론, 사단법인 한국원자력학회
◎ 이필렬(2006), 과학읽기 체르노빌의 기억, 세계일보
◎ 이필렬(1999), 에너지 대안을 찾아서, 창작과비평사
◎ 이광영(1994), 원자력에너지와 지구환경보전에 관한 공개토론회, 한국원자력문화재단
◎ 주영흥(2001), 21C 에너지의 전망
◎ 최병두(1994), 한․중․일 3국의 에너지 자원 이용과 환경오염, 환경과 생명 통권 32호
