[원자력기사 기출풀이] 2018년 원자로 안전과 운전 16 ~ 20번

 

 

 

76. 가압경수로형 원자력발전소에서 운전원이 노심의 반응도를 제어할 수 있는 수단 중 제어봉에 대한 설명으로 틀린 것은?
    ① 출력결손을 보상하기 위한 단기 반응도 제어 수단
    ② 연료 연소, Xe, Sm 등 독물질 생성과 감소에 따른 반응도 보상
    ③ 삽입 및 인출한계 설정으로 축방향/반경방향 중성자속 분포 제어
    ④ 원자로의 정지여유도 확보 수단

 

 

가압경수로에서 반응도 제어 수단은 붕산수와 제어봉 두가지가 있다.

제어봉은 상대적으로 빠르게 반응도 영향을 주고, 붕산수는 천천히 영향을 준다.

출력결손 같은 단기적인 요소는 제어봉이 담당하고, 연료연소, Xe, Sm 등에 의한 중장기적인 요소는 붕산수의 농도를 희석해주면서 반응도 조절을 한다.

 

3번, 4번은 제어봉에 대한 설명이다.

제어봉은 삽입 한계와 인출 한계가 설정되어 있으며, 중성자속 분포를 조절해준다.

붕산수는 냉각재 전체적으로 균일하게 작용하기 때문에 중성자속 분포에 관여를 하지 못한다.

 

정지여유도는 내가 순간적으로 줄 수 있는 부반응도의 크기라고 보면 되는데, 제어봉을 순간적으로 낙하시켜 정지여유도를 줄 수 있다. 붕산수는 느리게 작용하기 때문에 비상정지에 적합하지 않다.

 

 

정답 : 2

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77. 가압경수로형 원자력발전소에서 원자로냉각재 상실사고(LOCA) 발생시 원자로냉각재펌프를 계속 운전할 경우 장점으로 틀린 것은?
    ① 가압기 정상살수를 통한 원자로냉각재계통 압력제어 수단 제공
    ② 냉각재 강제 순환으로 증기발생기를 통한 열제거 능력 확보
    ③ 원자로용기 내 하향 유로와 하부 공동관에서 냉각재의 혼합으로 가압 열충격 완화
    ④ 파열부위를 통한 냉각재 방출에 따른 원자로냉각재계통 압력강하로 안전주입 유량 증가

 

사고 발생 시 RCP를 계속 운전하는 효과는 다음과 같다.

 

1. 가압기 살수가 가능하게 해주어 압력 제어를 더 용이하게 해줌

2. 냉각재 강제 순환으로 증기발생기를 통한 대류열전달이 계속 가능하게 됨

3. 원자로용기 내 하향유로와 하부공동관에서 냉각재를 혼합하여 가압열충격 완화

4. 원자로용기 상부헤드에 강제순환유량을 제공해주어 증기발생을 줄여줌

 

하지만 LOCA 에서는 1차냉각재 재고량의 손실량을 더 증가시킬 수 있어서, LOCA 시에는 RCP를 정지해야 한다.

 

정답 : 4

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78. 원자력 안전문화(IAEA INSAG-4, 1991)의 구성요소는 정책, 관리자 및 개인 차원의 3가지이다. 다음 중 개인 차원의 세부적인 요소로 틀린 것은?
    ① 의문을 제기하는 태도
    ② 정확하고 신중한 업무접근 방법
    ③ 안전업무 규정 및 관리
    ④ 커뮤니케이션

 

 

 

정답 : 3

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79. 일본 후쿠시마 원전사고 이후 국내에서 다수의 후쿠시마 후속조치 사항을 추진하였다. 다음 중 국내 원자력발전소의 후쿠시마 후속조치사항이 아닌 것은?
    ① 대체교류발전기(AAC D/G) 설치
    ② 이동형 발전차량 및 축전지 확보
    ③ 피동촉매형 수소재결합기(PAR) 설치
    ④ 지진 자동정지설비(ASTS) 설치

 

 

1. 지진에 대한 중대사고 예방 능력 증진

  - 지진 자동정지설비 설치 : 일정 규모(0.18g) 이상 지진 감지 시 원자로 자동 정지

  - 원전 부지 최대 지진 조사 연구

  - 안전정지유지계통 내진 성능 계선 : 가동원전 안전설비 내진성능을 신형 원전 수준으로 보강

  - 주제어실 지진 발생 경보창 개선

 

2. 지진해일에 대한 중대사고 예방 능력 증진

  - 고리원전 해안 방벽 증축 : 낮은 위치의 고리원전 대처 능력 향상을 위함

  - 부지 설계 기준 해수위 조사 연구 : 원전 설계시 고려된 해수위에 대한 타당성 재검토

  - 방수문 및 방수형 배수펌프 설치 : 안전설비 침수 방지를 위한 출입구 방수문, 배수펌프 설치

  - 냉각해수 취수 능력 및 시설 개선 : 해수 취수펌프의 능력 강화. 침수 대비를 위해 자재창고를 안전한 곳으로 이동

   

3. 전력, 냉각, 화재 등에 대한 중대사고 예방 능력 증진

  - 이동형 발전차량 등 확보 : 장기정전 대비 이동형 발전기 및 축전지 구비

  -  사용후핵연료 저장조 냉각기능 상실 시 대책 확보 : 냉각수 보충방안, 연결부위 설치

  -  대체 비상디젤발전기 강화 : 용량 및 연료 보유량 개선

  -  소방계획서 개선 및 강화 : 외부소방대 지원 요청 등 소방계획서 개선, 협력체계 강화

  -  최종 열제거설비 침수 방지 및 복구 대책 마련 : 전기설비, 방수 조치, 전동기 예비품 확보

 

4. 중대사고 완화를 위한 조치

  -  피동형 수소제거설비 설치 : 수소 농도 2 % 이상 시 자동으로 수소 제거하는 설비 설치

  -  원자로 비상냉각수 외부 주입유로 설치 : 붕괴열 제거설비의 장기 작동 불능 대비 별도의 냉각수 공급설비 설치

  -  격납건물 배기, 감압 설비 설치 : 안전설비 장기적 작동 불능 대비 중대사고 전용 배기, 감압설비 설치

  -  중대사고 교육 훈련 강화 : 대응 능력 강화를 위해 모의장치로 1년에 10시간으로 교육 확대

  -  사고 관리 전략 실효성 강화를 위한 지침서 개정

  -  정지저출력 운전 중 중대사고관리지침서 개발

 

정답 : 1

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80. 중대사고 발생시 원자로용기 내부에서 발생할 수 있는 현상이 아닌 것은?
    ① 노심용융진행(Core Melt Progression)
    ② 증기폭발(Steam Explosion)
    ③ 노심용융물 냉각수 반응(Fuel Coolant Interaction)
    ④ 고압용융물 분출(High Pressure Melt Ejection)

 

노심용융은 핵연료가 노출되어 녹는 현상이고,

 

증기폭발은 노외나 노내에서 둘다 일어날 수 있다.

노내 증기폭발 : 하부헤드로 재배치된 용융물이 하부헤드에 남아있는 차가운 냉각수와 접촉하면서 부서져 입자화가 된다. 열전달 면적이 급속히 증가하여 핵연료-냉각재 상호작용에 의해 증기가 폭발적으로 생성된다.

 

노심용융물 냉각수 반응도 노외, 노내에서 둘 다 발생할 수 있다.

노심용융물이 차가운 냉각수와 만나 급격하게 반응하여 증기를 폭발적으로 생성시키는 것이다.

 

 

 

고압용융물 분출 : 노심 용융물이 원자로압력용기 하부로 흘러내려 고압인 상태에서 압력용기가 파손되면 용융물이 원자로공동을 통해 격납건물 대기로 분사되어 격납건물 내 온도와 압력을 상승시킨다.  노외에서 일어나는 현상이다.

 

 

 

정답 : 4