원자력기사 기출문제 풀이/2016년

[원자력기사 기출풀이] 2016년 발전로계통공학 11 ~ 15번

꽃게탕~~ 2025. 1. 25. 10:58

 

51. 정부는 후쿠시마 원전 사고에서 나타난 문제점을 기반으로 국내 원전에 대해 종합 안전점검을 수행하여 개선대책을 도출하였다. 다음 중 도출된 개선대책이 아닌 것은?
    ① 이동형 발전차량 및 축전지 등 확보
    ② 지진 원자로자동정지계통 설치
    ③ 원자로 비상냉각수 외부 주입유로 설치
    ④ 안전관련 기기의 주기적인 시험 수행

 

 

1, 2, 3번은 후쿠시마의 후속조치이다.

이외에도, 내진성능 보강, 방수문 및 방수형배수펌프 설치, 대체 비상디젤발전기 강화, 피동형 수소제거설비 설치, 격납건물 배기/감압설비 설치, 스트레스 테스트 수행 등이 주요 후속조치이다.

 

4번은 후쿠시마 전에도 계속 해오던 것이다.

 

정답 : 4번

 


52. 한국 표준형 원전의 화재진압계통에 대한 설명 중 틀린 것은?
    ① 화재진압계통의 배관손상으로 인하여 1차 및 2차 소방능력이 동시에 저하되지 않도록 설계한다.
    ② 단일고장 개념이 화재진압계통 설계에 반영된다.
    ③ 화재진압계통의 부주의한 작동 시 안전에 중요한 구조물, 계통 및 기기에 미치는 영향이 최소화되도록 설계된다.
    ④ 내진범주 I등급 화재진압계통과 내진범주가 아닌 화재진압계통은 격리되어 개별적으로 운영되도록 설계된다.

 

1, 2, 3번은 맞다.

부주의한 운전이나 중에너지배관의 균열로 인한 단일능동고장의 결과가 1차 및 2차 소방능력에 영향을 주지 않도록 설계되어 있고, 단일 능동기기의 고장이 설계에 반영되어 있다.

 

 

4번 : 화재진압계통에서 내진범주 1 인 부분과 1이 아닌 부분은 수동밸브를 통해 서로 격리될 수 있도록 설계되어 있다.

 

정답 : 4


53. 500 W의 전열기로 0.8 L의 물을 15 ℃에서 100 ℃까지 가열하는데 20분이 소요되었다면 손실된 열량은 몇 %인가? (단, 1 KW = 860 kcal/hr이고 물의 비열은 1 kcal/kgㆍ℃이다.)
    ① 52%   ② 52.5%    ③ 55%   ④ 57.5%

 

 

0.8 L의 물을 15도에서 100도 까지 가열하는데 필요한 열량은

 

$$ 1 kcal/kg℃ * 0.8 L * 1 kg/L * (100 - 15 ) ℃ = 68 kcal $$

이다. ( 물의 밀도를 1 kg/L 로 가정)

 

500 W 전열기를 20분동안 기동하였을 때 일량은

 

$$ 500 W * \frac{860 kcal/hr}{1000 W}*\frac{1}{3}hr =  143 kcal$$

 

손실된 열량은 

$$\frac{143-68}{143}=0.525$$ 

 

 

정답 : 2


54. 서로 다른 열전도율을 가지는 4개의 물질로 구성된 파형 구조에서 열전달이 발생하여 그림과 같은 온도분포를 나타내었다. 열전도율이 가장 낮은 물질은?
    ① (1)      ② (2)      ③ (3)      ④ (4)

 

전도에 의한 열전달은

 

$$q = -kA\nabla T$$

 

k : 열전도 계수

A : 열전달 면적

$\nabla T$ : 온도구배

 

q는 1, 2, 3, 4에서 모두 동일해야 한다.

q 가 동일할 때 온도구배가 작으면 k가 크다는 뜻이고, 온도구배가 크면 k가 작다는 뜻이다.

1의 온도가 가장 심하게 변하므로 1의 열전도계수가 가장 낮다.

1 구역만 2, 3, 4와 다르게 위로 볼록한 이유는 1에서 열이 생성되기 때문이다.

 

 

정답 : 1


55. 다음 중 원자로 노심에서 이루어지는 열전달 형태는?
    ① 포화 핵비등    ② 과냉 핵비등   ③ 부분 막비등   ④ 막비등

 

 

 

원자로 정상운전범위는 위 그래프에서 A - B 구간으로 과냉핵비등영역이다. 전열면의 온도는 포화온도보다 높지만, 유체의 온도는 포화온도보다 낮다.

과냉핵비등 영역에서는 유체 온도가 포화온도 미만이므로 발생된 기포가 유체에 혼합되면서 응축된다.

즉, 전열면(피복재외면)에서 기포가 발생하고, 그 기포가 1차 냉각재 속에서 물로 응축되면서 열을 전달한다.

 

위 그래프에서 B-C는 포화핵비등영역으로 전열면에서 생긴 기포가 냉각재 속에서 사라지지 않는다.

C-D는 막비등으로 넘어가는 천이영역

D-E는 막비등영역이다.

 

정답 : 2