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2세대 원자로

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1. 개요

2세대 원자로는 1960년대부터 1990년대 초까지 상업적으로 널리 사용된 원자로를 지칭하며, 초기 모델에 비해 안전성과 효율성이 개선되었다. 비등수형 원자로, 가압수형 원자로, CANDU 원자로, 개량형 가스 냉각로, 러시아형 가압수형 원자로(VVER), 흑연 감속 비등 경수 압력관형 원자로(RBMK) 등이 있다. 이들은 냉각재, 감속재, 설계 방식 등에서 차이를 보인다.

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2세대 원자로
개요
2세대 원자로
2세대 원자로
기술적 특징
설계 기간1960년대 후반 - 1990년대 초반
주요 특징핵연료로 우라늄 사용
경수 냉각
안전 기능 강화
전기 생산에 주력
노심 설계비교적 단순
안전 시스템ECCS (비상 노심 냉각 장치)
격납 용기
제어 시스템제어봉을 이용한 수동 제어
경제성
건설 비용비교적 저렴
운영 비용중간 수준
발전 단가경쟁력 있는 수준
안전성
사고 발생 가능성낮은 편이나, 제3세대 원자로에 비해 상대적으로 높음
주요 사고 사례스리마일 섬 원자력 발전소 사고
체르노빌 원자력 발전소 사고 (일부 설계)
안전 설비ECCS, 격납 건물 등
장단점
장점기술 성숙도 높음
건설 및 운영 경험 풍부
경제성 우수
단점안전성 측면에서 제3세대 원자로보다 미흡
핵폐기물 문제
노후화 문제
발전 현황
상업 운전 시작1970년대
주요 운영 국가미국
프랑스
일본
대한민국
중국
현재 운영 중인 원자로 수상당수 (지속적인 감소 추세)
수명 연장일부 원자로는 수명 연장되어 운영 중
종류
가압 경수로 (PWR)웨스팅하우스형
프랑스형
소련/러시아형 (VVER)
비등 경수로 (BWR)GE형
가압 중수로 (PHWR)캐나다형 (CANDU)
미래 전망
신규 건설제3세대 원자로로 대체되는 추세
기존 원자로단계적으로 폐쇄될 예정
역할과도기적 에너지 공급원 역할 수행
추가 정보
관련 용어원자력 발전
원자로
핵연료
핵폐기물
관련 기관IAEA
원자력안전위원회

2. 2세대 원자로

2세대 원자로는 1960년대부터 1990년대 초까지 상업적으로 널리 사용된 원자로를 지칭한다. 이들은 초기 원자로 모델에 비해 안전성과 효율성이 개선되었으며, 현재도 전 세계적으로 많은 수가 운영되고 있다. 대표적인 2세대 원자로에는 다음과 같은 것들이 있다.

2세대 원자로의 종류
원자로 종류특징
비등수형 원자로가압수형과 함께 원자로의 원형이 된 원자로 중 하나이다.
가압수형 원자로비등수형과 함께 많이 채택되고 있는 원자로이다.
CANDU 원자로캐나다에서 설계된 원자로이다.
개량형 가스 냉각로영국에서 사용되는 원자로이다.
VVER러시아가 채택하고 있는 가압수형 원자로이다.
RBMK흑연을 주요 감속재로 사용한 원자로이다.


2. 1. 비등수형 원자로 (BWR)

비등수형 원자로는 경수를 냉각재 및 감속재로 사용하며, 원자로 내부에서 발생한 증기를 직접 터빈으로 보내 전기를 생산하는 방식이다. 구조가 비교적 간단하지만, 터빈이 방사능에 오염될 수 있다는 단점이 있다. 가압수형과 함께 많은 원자로의 원형이 되었으며, 비등시킨 경수로 터빈을 돌리는 구조로 되어 있다.

2. 2. 가압수형 원자로 (PWR)

가압수형 원자로는 비등수형 원자로와 함께 매우 많이 채택되는 원자로이다. 냉각수의 1차 계통과 2차 계통이 분리되어 있어 폐로 시 폐기물이 적다는 장점이 있다.[1]

2. 3. CANDU 원자로

CANDU 원자로는 캐나다에서 설계된 원자로이다. 운전 중에 핵연료를 꺼낼 수 있다.

2. 4. 개량형 가스 냉각로 (AGR)

개량형 가스 냉각로(AGR)는 영국에서 주로 사용되는 원자로이다. 흑연을 감속재로 사용하고, 이산화탄소 가스를 냉각재로 사용하여 열효율을 높였다.

2. 5. 러시아형 가압수형 원자로 (VVER)

러시아형 가압수형 원자로(VVER)는 러시아에서 개발된 가압수형 원자로이다. 기본적인 원리는 가압수형 원자로와 동일하지만, 서방 국가의 것과는 설계에 차이가 있다.

2. 6. 흑연 감속 비등 경수 압력관형 원자로 (RBMK)

흑연을 감속재로 사용하는 원자로이다. 흑연 감속로는 발전 용량이 크다. 체르노빌 원자력 발전소 사고의 원자로와 같은 형식이지만, 개량을 거쳐 현재도 사용되고 있다.

참조

[1] 서적 Future electricity technologies and systems Cambridge University Press
[2] 웹사이트 Nuclear Reactors: Generation to Generation http://www.amacad.or[...] [[American Academy of Arts and Sciences]] 2011-01-01
[3] 서적 Cost Estimate Guidelines for Advanced Nuclear Power Technologies https://www.osti.gov[...] Oak Ridge National Laboratories 2020-09-09
[4] 뉴스 No reason why NPPs cannot live beyond 60 http://www.neimagazi[...] Nuclear Engineering International 2010-10-14
[5] 뉴스 Renewal a bridge to replacement http://www.world-nuc[...] World Nuclear News 2013-12-21
[6] 서적 Nuclear Reactors:Generation to Generation https://www.amacad.o[...] AMERICAN ACADEMY OF AR TS & SCIENCES 2017-04-23
[7] 서적 Future electricity technologies and systems Cambridge University Press
[8] 뉴스 No reason why NPPs cannot live beyond 60 http://www.neimagazi[...] Nuclear Engineering International 2010-10-01
[9] 문서 캐나다 AECL이 개발한 가압중수형 원자로.
[10] 문서 Optimized Power Reactor



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