최초의 원자력 발전소와 역사 알아보기

최초의 원자력 발전소와 역사 알아보기

 

1. 원자력 발전소란?

 

원자력 발전소(nuclear power plant, NPP) 또는 핵 발전소는 우라늄의 핵에 중성자를 쏘아 우라늄 원자를 분열시켜 에너지를 전기로 바꾸는 곳으로 화력 발전소와는 발전 방식만 다르다.

 

다른 발전소보다 더 많은 전력을 생산할 수 있으며, 이산화탄소를 거의 배출하지 않는다. 원자력 발전소의 발전 개념은 화력발전소와 같으나, 연료가 다르다. 우라늄 235의 핵을 터뜨려 생긴 열로 물을 끓인다.(화력발전소는 석탄이나 기름을 태워 물을 끓인다.) 그때 증발 된 수증기가 터빈의 바람개비를 돌린다. 연료는 우라늄 235를 농축시킨 농축 우라늄과 천연 우라늄(중수로(CANDU), 가스 냉각형 원자로(마그녹스), RBMK형 원자로)을 사용한다. 현재는 플루토늄을 우라늄과 같이 혼합한 MOX 연료가 시험중에 있다. 

 

 

 

 

2. 원자력 발전소의 장,단점

 

- 장점

온실 기체를 거의 배출하지 않으며, 그 때문에 지구 온난화에 미치는 영향이 적다.  화력발전소, 태양광 발전소, 수력발전소 등 다른 발전소에 저렴한 연료가격, 높은 연료비축이 가능하여 발전 비용이 저렴하다.

아래는 OECD 주요 국가들의 2010년 감가상각비 10%를 적용하였을 때 발전 비용을 나타낸 도표이다. 단위는 센트/kWh이다.

 

 

- 단점

가장 큰 단점은 원전사고의 경우 그 피해가 엄청나다는 것이다. 또한 초기 건설비용이나, 운전 중 배출되는 여러가지 방사능 폐기물의 처리, 수명이 다한 원전에 대한 철거 비용, 쓰고난 열로 인해 주변 생태계가 영향을 받는 등의 문제가 지속적으로 제기되고 있다. 현재 원자력발전소의 내진 설계 기준은 규모 6.5∼7.0으로, 특히 이번 강한 지진의 진앙지와 가까운 고리·월성 원전 주변 주민들의 불안감이 커지고 있다.

 

 

 

3. 국내외 원자력 발전소의 역사

 

최초로 만들어낸 원자력 발전소는 소련의 오브닌스크 원자력 발전소로, 1954년 6월 27일 운전을 시작하였다.

최초의 상업용 원자력 발전소는 마그녹스 원자로를 사용한 영국 셀라필드에 위치한 콜더 홀(Calder Hall) 원자력 발전소로, 1956년 10월 17일 상업 운전을 시작하였다.

그 후 1979년 3월 28일 스리마일 섬 원자력 발전소에서 운전원의 조작 실수로 인한 냉각재 누출사고로 인해서, 노심용융사고가 일어났다. 그리고 1986년 4월 26일 소비에트 연방의 체르노빌 원자력 발전소에서는 운전원들의 조작 실수로 인해 냉각재 누출사고가 발생, 멜트다운(노심용융사고)가 일어나고 말았다. 체르노빌 원자력 발전소에서는 격납용기도 없었고, 운전원들이 비상노심냉각장치를 가동하지 않았기 때문에, 피해는 스리마일보다 더 컸다. 2011년 3월 11일 동일본 지역을 중심으로 발생한 대지진과 쓰나미로 7등급 후쿠시마 제1원자력 발전소 사고가 일어났다. 10만명 이상의 피난주민이 발생했으며, 발전소 반경 20km 이내 피난구역에 살던 주민들은 이주했다.

 

우리나라에서는 1978년 4월 최초의 상업 원자력 발전소인 고리원자력발전소 1호기가 초임계에 도달하였다. 현재 대한민국에는 부산광역시에 6기, 영광군에 6기, 경주시에 6기, 울진군에 6기등 총 24기의 원자로가 가동되고 있으며 신고리 3호기 등 5기가 추가로 건설되고 있다.

 

 

4. 국내 원자력 발전소의 운영

 

대한민국 원자력 발전소는 2001년 4월 2일 설립된 한국전력공사 계열 발전회사인 한국수력원자력에서 독점 운영하고 있으며, 2011년 10월 26일 설립된 대통령 직속 대한민국 원자력안전위원회 산하 위탁집행형 준정부기관인 한국원자력안전기술원의 감시감독을 받고 있다.

 

5. 국내 원자력 연표

 

 

1956년 2월 : 한미원자력협정 체결
1957년 8월 : IAEA에 창설 가입
1958년 3월 11일 : 원자력법 제정
1959년 3월 : 원자력연구소(현재 한국원자력연구원) 설립.
1959년 : 이승만 정부, 문교부 원자력과 신설, 서울 공릉동에 최초의 연구용 원자로인 트리가 마크2호 도입. 원자로 건설비의 절반 가까운 35만 달러를 미국 정부로부터 무상 차관
1971년 : 최초 원전 고리1호 착공
1972년 : 연구용 원자로 트리가 마크3 완공
1973년 3월 : 한미원자력협정 개정
1978년 : 최초 원전 고리1호 상업운전
1987년 : 중수로용 핵연료 국산화
1988년 : 경수로용 핵연료 국산화
1995년 : 연구용 원자로 하나로 완공. 열출력 30MW급. 2010년 기준으로 유일한 연구용 원자로. 세계 7위의 고성능 연구용 원자로이다.
1999년 : 연구로용 개량 핵연료 개발
2002년 : 한국원자력연구원, 일체형 원자로인 스마트 원자로 기본설계 완료
2006년 : 원자력발전소 이용률 세계3위 달성
2009년 6월 24일 : 네덜란드 7천억원, 80MW급 PALLAS 연구로 건설사업에서 아르헨티나 INVAP이 우선협상대상자로 선정되었다. 한국은 사상최초로 주관기관으로 국제입찰에 도전했는데, 2위로 선정되었다.
2009년 11월 : 요르단기술위원회 실사단이 방한, 연구용 원자로인 하나로를 둘러보면서 "요르단 연구용 원자로의 미래를 보는 것 같다"고 말함.
2009년 12월 4일 : 요르단 정부가 발주한 연구용 원자로 JRTR 건설 사업에 최우선협상대상자로 선정됨
2009년 12월 27일 : 아랍에미리트에 원전 수출 계약. 400억 달러(약 47조 원) 규모로, 1400MW급 원전 4기의 설계, 건설, 준공 후 운영지원, 연료공급을 포함하는 일괄수출 계약이다. 한국의 해외사업 수주 역사상 최대 규모로, 종전의 리비아 대수로 2단계 공사 수주액인 63억 달러 보다 6배 이상이다.
2010년 1월 15일 : 네덜란드가 PALLAS 연구로 입찰을 중단한다고 통보했다. 최저가 입찰로 승부를 걸었던 아르헨티나 INVAP에 설계상 문제점이 있다고 알려졌다. 2위였던 한국에 기회가 다시 올 수 있다고 보도되었다.
2010년 1월 19일 : 한국원자력연구원이 아제르바이잔 국립학술원 산하 방사선연구소(IRP)와 기술협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 아제르바이잔은 2011년 수도 바쿠 인근에 열출력 15MW급 연구용 원자로 건설 계획을 확정할 예정이다.
2010년 2월 17일 : 교육과학기술부는 암진단에 사용되는 테크네슘(Tc-99m) 생산용으로 2500억원짜리 열출력 20MW급 연구용 원자로를 건설하려고 한다고 밝혔다. 원자력 수출 틈새시장으로 부상한 연구용 원자로의 수출모델을 확보하는 목적도 있다.
2010년 3월 30일 : 요르단에 한국 최초의 원자로 수출 계약 정식 체결 (요르단 수도 암만 북쪽 70㎞ 이르비드(Irbid)에 있는 요르단과학기술대학교에 2014년까지 열출력 5MW급 개방수조형 다목적 원자로와 동위원소 생산시설 등을 1500억원으로 건설)
2011년 : 스마트 원자로 개발 완료
2013년 5월 : 영광원자력발전소와 울진원자력발전소가 각각 한빛원자력발전소와 한울원자력발전소로 개명
2013년 : 2013년 원전비리 사건 발생
2014년 3월 : 한미원자력협정 만료
2015년 11월 25일 신 한미원자력협정 발효
2017년 : 스마트 원자로 1호기 완공예정. 건설비 7천억원이며 열출력 330MW 이다. 대형 원자로와 달리 원천기술을 한국이 보유했다. 러시아 핵잠수함 원자로를 국산화, 상용화 한 것이다. 기존 원전보다 안전성이 100배 향상되었다. 중소형이라서 많은 중진국들에게 수출할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

 

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