경주월성원전,방폐장민간환경감시기구 WolSeong Nuclear Facility Envlronment & Safely Monitoring Committee

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월성1호기 압력관교체

압력관이란?

  • 원자로 내부에 핵연료를 장전하는 관을 말하며, 핵연료를 지지하는 역할을 수행한다. 냉각재인 중수가 압력관 내로 통과하면서 핵연료의 열을 제거한다. 압력관에 장전된 핵연료에서 핵분열이 일어나며 이때 발생하는 열에너지를 이용하여 발전을 하게 된다.
  • 압력관의 재질은 지르코늄 합금(Zr+2.5%Nb)이며, 압력관은 원자로 내에 380개가 있다. 외부에 압력관과 동일한 숫자의 원자로관(칼란드리아관)이 둘러싸고 있다.
  • 압력관은 핵분열 시 나오는 중성자조사와 고온, 고압하의 환경으로 인해 길이방향으로 조금씩 늘어나고 있다.

압력관의 구조

  • 압력관의 개수 : 380개(원자로관의 개수는 동일함)
  • 압력관내 핵연료 장전 개수: 12개(총 4560개: 380×12)
  • 압력관의 길이, 내경, 두께 및 중량 : 6.36m, 103.4㎜, 4.19㎜, 61.4㎏
  • 압력관내 냉각재 입구온도 및 압력 : 260℃, 110bar
  • 압력관내 냉각재 출구온도 및 압력 : 310℃, 98bar
  • 원자로 건물 및 원자로[ 원자로 건물 및 원자로 ]
  • 원자로 내 1개의 압력관 확대 모습[ 원자로 내 1개의 압력관 확대 모습 ]

압력관 교체 공사 주요 일정

공사 주요 일정표펼치기접기
공사 주요 일정표
일자 내용
2006. 05. 30 압력관 교체계약 체결(계약자: 캐나다원자력공사(AECL)
2007. 07. 20 압력관교체 인허가신청(저장시설포함)
2008. 12. 19 압력관교체 인허가취득(교육과학기술부)
2009. 04. 01 월성 1호기 발전정지
2009. 05. 28 압력관교체 폐기물저장시설 준공
2009. 06. 28 압력관교체 공사 착수
2009. 08. 03 피더제거
2009. 10. 14 압력관 절단
2009. 12. 08 압력관 제거
2010. 02. 04 원자로관 제거
2010. 03. 28 상부피더 설치
2010. 04. 10 원자로관 설치
2010. 06. 25 압력관 신규기기 설치완료
2011. 06. 03 원자로 기동
2011. 06. 28 원자로 정지(수소제거설비 설치를 위한 정지)
2011. 07. 12 원자로 기동
2011. 07. 18 계통 병입(시운전 시험 수행 후 최종 계통 병입)
  • 주요 교체 항목 : 압력관 380개, 원자로관 380개, 공급자관 760개, 엔드피팅 760개
  • 예상발생폐기물량 : 압력관: 23.18톤, 원자로관: 8.71톤, 공급자관 및 엔드피팅: 170톤, 세탁폐액: 70㎥/일,
    제염폐액: 10㎥/일
  • 주요 핵종 : 95Zr(T1/2=64일), 95Nb(T1/2=35일), 60Co(T1/2=5.26)

해외 압력관 교체 사례

  • 월성 1호기와 같은 CANDU 6형 원전으로서 압력관이 380개인 원전은 7곳 CANDU 6형 원전 [ CANDU 6형 원전 : 출처-AECL CANDU 6 Technical Summary ]
  • 해외 원전의 압력관 교체 사례
    • 피커링 1호기와 4호기는 1987년과 1993년도에 압력관을 교체하여 계속운전중이나 압력관만 교체를 하였으며, 원자로관은 교체하지 않았다.
    • 월성 1호기와 동일하게 압력관과 원자로관을 교체하는 발전소는 포인트 레프루가 유일하다.
    • 포인트 레프루는 월성 1호기 보다 1년 먼저 압력관 교체작업을 시작하였으나 교체공사가 계속해서 연장되고 있다. (용접부위 불량 발견 등)

캐나다의 계속운전 원전

캐나다의 계속운전 원전
번호 원전명 노형 용량(MWe) 상업운전 비고
1 BRUCE-1 PHWR 824 1979. 09 30년 이상계속운전중
2 BRUCE-2 PHWR 786 1977. 09 "
3 BRUCE-3 PHWR 805 1978. 02 "
4 BRUCE-4 PHWR 805 1979. 01 "
5 PICKERING-1 PHWR 542 1971. 07 "
6 PICKERING-4 PHWR 542 1973. 06 "
7 PICKERING-5 PHWR 540 1983. 02 "
8 PICKERING-6 PHWR 540 1984. 02 "
9 POINTLEPREAU PHWR 680 1983. 02 "
10 PICKERING-7 PHWR 540 1985. 01 계속운전 승인
11 PICKERING-8 PHWR 540 1984. 02 "