[원자력기사 실기] 17년 해설 (11 ~ 14번)

※ 공부하는 수험생 입장에서 원자력기사에 관한 문제 해설조차 없는게 안타까워 만들었습니다.

저도 공부하는 입장이라 잘 모르는 부분이 많습니다.

애매한 부분은 빨간색으로 표시했으니, 참고하시면 좋을 것 같습니다.

강조하고 싶은 부분은 형광색으로 표시했습니다.

혹 잘못된 부분, 더 좋은 풀이를 알고 계신 분들은 댓글로 남겨주세요.

 

원자력기사 실기, 필답형 필승전략, 기출모음

모든 문제는 위의 블로그 게시글에서 가져왔음을 밝힙니다.

본 게시글은 PC에 최적화되어 있습니다.

 

실기는 기본적으로 생각을 적는 것이 많습니다.

이 점 꼭 유의하시고 읽어주시기 바랍니다.

 

다른 실기 해설들은 https://aivory.tistory.com/72 에서 찾을 수 있습니다.

 

 

11. 저누설장전방식의 장단점

 

저누설장전방식(Low Leakage Loading Pattern, LLLP) : 원자로에 한 번 연소된 연료를 노심 최외각에 장전하여 노심 외각으로 누설되는 중성자를 최소화하여 원자로 압력용기 피로현상을 감소시키는 장전모형 (원자력기사 17년 22번)

 

 

원자력기사 18년 71번

 

장점 : 핵연료 연소도 증가, 중성자 이용률 증가, 원자로용기의 피로현상 감소

 

단점 : 

 

https://www.nuclear-power.com/nuclear-power-plant/nuclear-fuel/fuel-loading-pattern

주변의(peripheral) 집합체는 상대적으로 출력이 낮기 때문에, 이러한 장전모형(LLLP)는 아웃-인 장전모형보다 살짝 높은 피킹 계수(Peaking Factors)를 갖는다.

 

피킹 계수 : 최대 유량과 평균 유량의 비

 

단점은 찾기가 힘드네요.(없다는게 아님)

 

보통 이런 경우 장전 모형의 설계가 어렵다.. 이런 단점이 있을 줄 알았는데

 

 

찾아보고 추후 추가하겠습니다.

 

 

 

12. 방사선 계측기 검출원리

 

검출원리	검출기	방사선
전리작용
(가)
화학작용	(다)
(나)	필름배지(FB)
		(라)

 

다른 분께서 계측기에 대해 잘 정리해놓은신게 있습니다.

 

방사선 검출기의 검출원리 및 특성

 

참고해서 정리하면 다음과 같습니다.

 

검출원리	검출기	방사선
전리작용	전리함/비례계수관/GM
여기작용	섬광검출기
화학작용	프리케 선량계
감광작용	필름배지(FB)
결함유발	고체비적	a, n

 

 

13. PWR에서의 원자로냉각재계통 구성기기, 가압기

 

 

-> 원자로 압력용기(RPV), RCP Pump, 가압기, SG, 노심, 제어봉, 가연성독물질(봉) 등

 

 

가압기

 

OPIS 원전안전운영정보시스템 홈페이지

 

 

 

14. INES 4등급 사고 대비를 위한 설비/계통, 등급별 발생빈도

 

굉장히 애매한 문제입니다.

 

우선 INES 4등급 사고 대비를 위한 설비/계통을 파악하기 위해서는

어떤 사고가 4등급에 해당되는지 파악해야 합니다.

 

(INES THE INTERNATIONAL NUCLEAR AND RADIOLOGICAL EVENT SCALE USER’S MANUAL 2008 Edition)

 

국제원자력사건 등급분류 - Atomic Wiki

 

-> i) 발전소 내에 방사성물질의 누출에 의한 피해가 있을 경우 5등급 또는 4등급

iii) 작업자 피폭정도에 따라 2등급 내지 4등급

iv) 일반대중의 피폭이 있을 경우 최고피폭을 받은 사람의 피폭선량에 따라 3등급과 4등급

 

따라서 누출, 그리고 누출에 따른 피폭이 일어날 때 4등급정도 된다고 생각할 수 있습니다.

 

그러면 누출을 방지하는 계통이 결과적으로 4등급 사고 대비를 위한 설비/계통이 아닐까.. 싶습니다.

 

누출을 방지하기위한 설비/계통에는

 

대표적으로 1차, 2차 격납건물(Containment)이 있고,

주증기격리밸브(Main Steamline Isolation Valve)정도가 있겠네요.

 

 

 

등급별로 발생빈도는 더 어렵네요..

 

Reactor Year라는 개념이 있습니다.

 

하나의 원자로를 1년동안 운전하면 그게 1 RY가 됩니다.

전세계에서 여러 개의 원자로가 운전되고 있으니

실제 1년에 RY는 1이상 올라갈 수 있습니다.

 

위의 그래프를 토대로 보자면 현재는 약 15000RY정도 되겠네요.

 

지금까지 7등급 사고는 두 건 일어났으니

 

단순히 계산해보자면, 7500RY당 1건이라는 결과가 나옵니다.

 

물론 이건 굉장히 올바르지 않은 방법으로 계산한 결과입니다.

 

원자로의 안전을 위한 설비와 계통은 꾸준히 발전하고 있습니다.

 

따라서 단순히 사건/연도로 확률을 계산하는 것은 바람직하지 못합니다.

 

 

좀 더 들어가보자면 CDF, LRF/LERF로 나눌 수 있습니다.

 

CDF(Core Damage Frequency), L(E)RF(Large (Early) Release Frequency)로 각각

노심 손상 빈도, 대량 유출 빈도 정도 되겠네요.

 

CDF는 1 * 10^-4/year, LRF는 1 * 10^-6/year입니다.

(RY가 아닙니다.)

 

즉, CDF는 만 년에 한 번 미만, LRF는 백만년에 한 번 미만으로 방지하고 있다는 말입니다.

 

마지막 문제는 조금 정리가 어렵네요.