[레포트] 화석에너지, 화석연료,원자력

목차

1. 화석에너지 원들을 열거하고 각 특징을 쓰시오.

2. 원자력 에너지의 원리를 쓰고, 원자로를 분류하고 각 특징을 쓰시오.

본문내용

소가 가압경수로형이다.
가압중수로형(PHWR)
천연우라늄을 연료로 하고 중수(D2O)를 감속재와 냉각재로 사용하고 있다는 점 외에는 가압경수로형원전과 크게 다를 바가 없다. 우리나라의 월성 원자력발전소가 가압중수로형이며, 특히 중수로는 운전 중에도 연료를 교체할 수 있다는 점과 연료비가 저렴하다는 장점을 가지고 있다.
고속증식로 (FBR)
천연 우라늄중 99.3%를 차지하고 있는 우라늄 238을 원자로 내에서 플루토늄 239로 전환시켜 이를 연료로 사용하는데, 소모되는 연료에 비해 더 많은 새로운 연료가 만들어지는 원자로이다.
현재 미국, 영국, 독일 등은 핵 확산 촉진 및 과다한 건설비를 이유로 개발을 중단한 상태이고, 프랑스, 일본, 러시 아는 3개국간 공동협조체제를 통해 3개국이 보유하고 있는 FBR설비를 활용한 기 술을 개발 중에 있다. 그러나 경제성이 좋아져서 고속증식로가 상용화되면 현재의 우라늄 이용률이 60배 이상 증가될 수 있어 우리나라와 같은 자원 빈국에서 특히 유리한 원자로라 할 수 있다.
한국표준형 원전
원전기술자립을 달성하여 우리의 독자적인 기술로 건설된 한국표준형 원전을 통해 국산 원전 시대를 열었다.
우리나라는 처음 원전을 도입하던 70년대에 아무런 기술과 경험없이 원전사업을 시작하여 최초로 고리1호기가 가동 된지 만 20년만에 원전설비 1,372만 kW로 세계 10위권의 원자력기술 선진국으로 성장하였다. 그리고 현재는 원전기술자립을 달성하 여 우리의 독자적인 기술로 건설된 한국표준형 원전을 통해 국산 원전시대를 열었다.
최초의 표준형 원전인 울진3,4호기가 성공적으로 건설되어 현재 운전중에 있으며, 영광 5,6호기, 울진5,6호기가 건설중에 있고 신고리 1,2호기, 신월성 1,2호기의 건설이 계획되어 있다. 북한에 건설중인 원전도 바로 이 표준형 원전이 모델이다. 우리 원전기술의 상징인 이 표준형을 통해 해외 원전수출에도 진출할 전망이다.
한국표준형 원전은 원전건설 기술자립을 통한 우리의 자체기술에 의해 개발된 원전으로서 가압경수로형이고 전기 출력은 100만 kW급을 표준으로 삼아 안전성과 운영편의성을 높이고 반복건설(울진 3,4,영광 5,6, 울진 5,6호기)로 경제성을 높여 신고리 1,2, 신월성 1,2 및 북한원전은 물론 해외수출용으로 삼을 한국의 표준이 되는 원전이다.
원자력의 경제성
발전원별(發電源別) 경제성 평가의 한 방법으로 발전원가(原價)를 비교하는데, 발전원가는 건설비를 포함한 고정비, 연료비 및 운전유지비를 고려하여 계산한다. 원자력 발전원가에는 수명 후 발전소 처리비용, 사용 후 연료처리비용 및 방사성폐기물 처분비용 등도 함께 고려하고 있다. 국내발전소의 1991~1993년까지 3년간 운용에 따르는 발전원별 발전원가 분석 실적에 따르면, 원자력 24.17원/kWH, 유연탄 29.47원/kWH, 석유 35.53원/kWH, LNG 35.93원/kWH 수준으로 나타났다. 원자력발전의 경우 건설비는 상대적으로 많이 들지만 연료비가 적게 들어서 기저부하 운용시 발전원가가 다른 발전원에 비해 월등히 유리한 편이다
원자력발전을 하고 있는 세계의 주요 국가의 평준화발전원가를 비교해 보면, 원자력에 대한 저항이 비교적 큰 미국이나 핀란드 등의 나라에서는 원자력의경제성이 떨어지나 원자력에 대한 반대의견이 상대적으로 약한 러시아, 브라질등을 비롯하여 원전의 표준화 실적이 우수한 프랑스의 경우에는 원자력의 경제성이 크게 우월한 것으로 나타나고 있다. 원자력발전의 경우 건설비가 총 평준화 발전원가에서 차지하는 비중이 약 70% 정도가 되기 때문에 원자력 반대로 인한 발전소 건설의 지연은 비용 상승의 주된 요인이 될 수 있다. 한편 원자력발전소의 표준화는 설계 및 건설비용을 절감시켜 원자력발전의 경제성을향상시키는데 기여한다. 프랑스의 경우 원자력발전소의 표준화로 인한 건설비의 획기적통해 경제성을 제고하고 있다.
원자력의 안정성
설계의 기본개념
1. 어떤 경우에도 원자로에 중대한 이상이 발생하지 않도록 한다
2. 만약 이상이 발생할 때 이를 사고로 파급되지 않게 억제할 수 있도록 한다.
3. 이상상태를 억제하지 못하여 사고로 진전될 경우 그 영향을 최소화한다.
이를 위해 모든 재료와 부품용량을 여유있게 설계하고, 중요설비는 예비설비와 이중계통을 갖추어 한 기기가 고장나면 즉시 다른 기기가 그 기능을 맡을 뿐 아니라 동력원도 다중화하여 외부전원이 모두 끊겨도 자동적으로 작동되는 비상 디젤발전설비까지 갖추고 있다. 또 중요설비나 계통을 한 군데로 모아 놓지 않고 서로 독립적으로 분리시켜 두어서 어느 한 쪽에 이상이 있어도 다른 한 쪽은 건전한 상태를 유지할 수 있도록 설계되어 있다. 발전소 부지는 자연재해에 견딜 수 있도록 각종 정밀조사를 거치며 구조물 및 설비에 대한 내진설계를 수행하고, 원자로는 비정상적인 요인으로 핵분열 연쇄반응이 급격히 증가할 때 스스로 핵분열을 억제하여 사고를 저지하는 고유안전성을 보유하도록 설계한다. 그럼에도 불구하고 뜻밖의 사고가 발생할 경우에 대비한 다섯 겹으로 된 다양한 차폐시설이 되어 있어 방사성물질의 누출을 철저히 차단하여 환경피해를 입히지 않도록 하고 있다.
원자력의 환경문제
원자력발전은 화석연료를 태울 때 나오는 이산화탄소·아황산가스·질소산화물 등 유해물질이 방출되지 않기 때문에 온실효과나 산성비로 인한 생태계 위협 요인들을 제거할 수 있어서 지구환경보존 측면에서도 효과적이며, 기술의 특성상 최첨단 기술이 종합되어야 하는 기술집약형 발전방식이므로 과학 및 관련산업의 발달을 크게 촉진시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나 발전과정에서 불가피하게 발생되는 방사선 및 방사성 폐기물을 안전하게 관리하고 처리·처분해야 하기 때문에 필수 안전장치 설치에 따르는 추가비용이 발생하며, 독성이 강하고 수명이 긴 고준위방사성폐기물(사용 후 핵연료)을 장기간 안전하게 관리해야 하는 점 등을 단점으로 들 수 있다.
따라서방사선 및 폐기물의 관리가 엄격한 규제기준 아래 이루어저야하고, 지속적인 원자력발전 증대에 상응하는 관련기술의 개발이 원자력발전의 경제성 및 안전성을 더 높이기 위해 꾸준히 이루어져야 할 것이다.

키워드

화석에너지,   화석연료,   원자력,   석탄,   석유