가압수형 원자로(PWR)와 비등수형 원자로(BWR)

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1. 가압 경수로(PWR: Pressurized Water Reactor)

1) 정의

냉각재나 감속재로 경수(H₂O)를 사용하며, 냉각수가 증기 발생기 노전단에서 비등하지 않도록 압력용기에 넣고
$160\ \text{kg/cm}^2$의 압력을 가한 원자로.

2) 구성도 및 구성설비

• 압력: 110(kg/cm²), 온도: 300(℃)
• 증기발생기, 냉각재 순환펌프(RCP), 급수펌프 포함

구성 요소

• 원자로: 핵연료 장전, 핵분열로 발생한 열로 냉각재 온도 상승 유도
• 가압기: 100℃에서도 비등하지 않도록 압력 부여 (약 160kg/cm²)
• 증기발생기: 냉각재 열을 2차 계통에 전달하여 금속을 증기로 전환

3) 특징

1. 2~5% 저농축 우라늄 사용
2. 가압수를 통해 출력밀도 및 열력이 큼
3. 열 사이클이 간접계통으로 터빈에 방사능 수증기 유입 없음
4. 온도계수가 부(−)로 원자로 안정성 우수
5. 간접계통이므로 장치 복잡, 건설비 높음
6. 방사선 차폐 필요성이 낮고 내압기기 설계가 용이

2. 비등수형 원자로(BWR: Boiling Water Reactor)

1) 정의

압력용기 압력 약 70(kg/cm²)에서 냉각재가 노심에서 비등하여
$200\sim300$℃의 증기가 되어 직접 터빈에 공급되는 원자로.

2) 구성도

• 원자로, 재순환 펌프, 터빈으로 구성
• 직접 사이클 → 증기발생기 불필요

3) 특징

1. 1.5% 저농축 우라늄 사용
2. 증기발생기 필요 없음
3. 직접 사이클로 열효율 높고 구조 간단
4. RCP 순환펌프 불필요해 소음 적음
5. 자성제어봉으로 DMZ 대응
6. 증기가 터빈으로 직접 공급되어 방사능 오염 우려
7. 출력밀도 낮고 압력용기, 분리기 구조 복잡해 부피 큼
8. 증기건조기 필요, 계통 복잡성 증가

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