66. 다음 중 원자력발전소에서 사용하는 과냉각여유도(Sub-Cooling Margin: SCM)에 대한 설명으로 틀린 것은? ① 현재압력에서의 포화온도와 현재온도의 차이이다. ② 원자로출력이 증가하면 과냉각여유도는 증가한다. ③ 과냉각여유도가 ‘0’이면 노심 내 비등이 발생된다고 판단할 수 있다. ④ 가압기 온도와 노심출구, 고온관, 저온관 온도 차이로 볼 수 있다.
과냉각여유도의 정의는 보기 1번, 3번, 4번에서 설명해주고 있다.
원자로의 출력이 증가하면, 현재온도가 증가하므로 포화온도와의 차이는 작아져 과냉각여유도는 감소한다.
정답 : 2
67. 설계기준사고 중 노심에 정반응도가 부가되어 사고 초기 출력이 증가하는 사고는? ① 원자로 냉각재 상실사고(LOCA) ② 증기발생기 튜브 과열사고(SGTR) ③ 증기과잉 방출사고(ESDE) ④ 급수 완전 상실사고(LOAF)
원자로의 노심은 냉각재(감속재) 온도계수가 부 ( - ) 로 설계되어 있다.
즉, 냉각재의 온도가 감소하면, 정반응도가 삽입되어 노심의 출력은 초기에 증가한다.
노심의 과냉각을 유발하는 사고는 증기과잉방출사고이다.
2차측에서 증기가 과잉 방출되어, 증기유량이 증가하고, 그로인해 1차냉각재의 열이 더 많이 제거되어 냉각되는 사고이다.
정답 : 3
68. 일반적인 원자력발전소 원자로보호계통의 신뢰성을 향상하기 위한 설계기준 중 다음 설명에 해당하는 것은?
① 다중성(Redundance) ② 독립성(Independence) ③ 다양성(Diversity) ④ 동시성(Coincidence)
다중성에 대한 설명이다. 다중성이란, 같은 기능을 하는 설비를 2개 이상 설치하여 하나가 고장나더라도 다른 것으로 목적을 달성하도록 하는 것이다.
독립성 : 설비들이 서로 전기적으로 독립되있고, 물리적으로 격리되어있어, 하나의 고장이, 다른 설비의 성능에 영향을 미치지 않도록 하는 것
다양성 : 같은 목적을 하는 설비들을 서로다른 원리로 작동시키는 것. 예를들어 어떤 냉각 펌프는 전기로 구동시킬 수도 있고, 터빈으로 구동시킬 수도 있다면 정전되더라도 펌프를 사용할 수 있다.
동시성 : 어느 한 채널의 보호계통의 오동작으로 인한 불필요한 원자로 정지를 예방하기 위해, 서로다른 여러 채널에서 동시에 정지신호가 들어와야 원자로가 정지되도록 하는 것
정답 : 1
69. 다음 중 원자력발전소에서 대형 원자로 냉각재 상실사고(Large LOCA)가 발생하였을 때 핵연료 피복재 온도가 최대치에 도달하는 단계는? ① 방출(Blow down) ② 재충수(Refill) ③ 재충전(Reflood) ④ 장기재순환(Long term recirculation)
LOCA 진행과정
1단계 : 방출 (Blowdown)
- 배관파단이 발생한 시점에서 안전주입탱크 주입이 시작되는 15 ~ 20초의 시간.
- 냉각재 계통이 급격히 감압되면서 원자로 상부, 고온관, 가압기에서 Flasing(플래싱) 발생.
- 노심중심부에서 임계열유속에 도달하여 막비등이 발생하여 피복관이 건조화(Dryout)되면서 피복관 온도 급증
- 냉각재 압력이 원자로건물 내부 압력과 같아질 때까지 냉각재 방출
2단계 : 재충수 (Refill),
- 비상냉각수가 주입되어 냉각재 재고량이 회복되기 시작하는 기간. 주입된 비상노심 냉각수가 원자로 하부공간을 채우고 노심으로 유입되면서 이 단계는 끝남.
- 피복재 온도는 계속 상승하므로, 재충수 시간이 길수록 피복재 온도는 높아짐.
- 안전주입계통이 작동하여 원자로용기로 붕산수 주입. 냉각에 크게 도움되지 않음
3단계 : 재충전, 재관수 (Reflood)
- 비상노심냉각수가 하부 공간을 완전히 채운 후부터 노심의 수위가 증가하여 더 이상 핵연료 온도가 증가하지 않고 노심의 냉각이 확보되는 시점까지의 기간.
- 온도가 최대로 올라가는 단계, 온도상승 중단.
4단계 : 장기재순환(Long-Term Recirculation)
- 원자로용기에 냉각수가 채워지면서 직접적인 냉각이 시작되는 단계
- 연료의 붕괴열이 제거되면서 노심 온도가 하강
- 장기 재순환유량 형성
정답 : 3
70. 다음 중 공학적 안전설비가 아닌 것은? ① 안전주입계통 ② 터빈보호계통 ③ 격납용기 격리계통 ④ 보조급수계통
공학적안전설비 : 설계기준사고 발생 시 핵분열생성물의 외부 방출을 억제하고 종사자 및 공중의 안전을 위해 작동하는 설비
안전주입계통, 격납용기 격리계통, 보조급수계통은 공학적안전설비이다.
안전주입계통 : 1차계통에 비상냉각수를 주입함
격납용기 격리계통 : 격납건물을 격리시켜 환경으로의 방사능물질 누출을 방지한다.
보조급수계통 : 2차측에 급수를 공급하여 노심의 열을 제거하도록 한다.
이외에도
격납건물살수계통
가연성기체제어계통
핵분열생성물 제거 및 제어계통
등이 있다.
터빈보호계통은 터빈이 손상될 수 있는 조건 하에서 터빈을 정지시키거나 부하를 줄여 터빈을 보호해주는 계통으로 공학적 안전설비가 아니다.
