분야
hwp1. 서론
2. 원자력발전과 방사능
2.1 원자력발전
2.2 방사능
2.2.1 원자핵 붕괴와 반감기
2.2.2 방사선의 측정
2.3 방사성폐기물
3. 원자력발전의 오염물질
3.1 방사능에 의한 인체오염
3.1.1 방사능에 의한 DNA 손상과 수복
3.1.2 방사능에 의한 세포의 영향
(1) 분열 지연
(2) 세포사(細胞死)
(가) 증식사(분열사)
(나) 간기사
3.1.3 돌연변이
(1) 체세포 돌연변이와 생식세포 돌연변이
(2) 유전자 돌연변이와 염색체 이상
3.2 원자력발전소에 의한 환경오염
3.2.1 원자력 발전소에 의한 수질오염
(1) pH변화
(2) 용존산소량
(3) 화학적 산소 요구량
(4) 영양염류
3.2.2 방사능 누출로 인한 토양오염
4. 원자력발전소 사고대비
4.1 원자력안전
4.1.1 다중방호
4.2 안전설계와 대책
4.2.1 자연현상
4.2.2 인위적 사상
4.2.3 내부적 사상
4.3 방사성폐기물처리
4.3.1 일반적인 방사성폐기물처리방법
4.3.2 초임계 이산화탄소를 이용한 방사능 제염법
4.3.3 온배수 처리방법
5. 결론
※참고문헌
기름 한 방울 나지 않는 비산유국인 우리나라는 에너지원을 대부분 해외에서 수입하고 있다. 에너지가 없이는 하루도 살 수 없는 것이 현실이다. 특히 필수 에너지인 전기는 소비가 해마다 늘어나고 있고 발전 설비를 계속 늘릴 수밖에 없다. 수력 발전이나 화력 발전 만으로 전기 공급을 모두 할 수 없기 때문에 원자력발전을 선택할 수밖에 없다. 또한 원자력발전은 전 세계적인 문제인 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 거의 배출하지 않기 때문에 친 환경적으로 분류할 수 있다.
우리나라에는 고리, 월성, 영광과 울진에서 원자력발전소가 가동되고 있다. 이 네 지역에서 20기(18716MW)의 원전을 운전 중이고 8기(9600MW)를 건설 중이며 2기를 건설 준비 중에 있다. 전 세계적으로는 약 440기 이상의 원전이 가동되고 있다. 하지만 원자력발전소는 잠재적인 위험이 있다. 원자력발전소에서 이러날 수 있는 방사능누출사고는 핵무기처럼 즉각적인 파괴력을 지니지는 않았지만 오랜 기간 동안 토양, 해양을 황폐화 시키고 자연 생태계를 파괴할 에너지를 품고 있다.
1986년 4월 26일 체르노빌 원자력발전소 사고가 발생하고 약 25년 후인 2011년 3월 일본 후쿠시마에서 또 원전사고가 발생하였다. 이 사고들은 원자력에너지에 대한 사람들의 두려움을 야기 시켰지만 대부분의 무지한 사람들은 원전사고가 우리 인체나 가족, 환경에 미치는 영향을 제대로 알지 못하고 막연하게 원자력에너지와 방사능을 두려워하고 불안해하고 있다. 나도 이 글을 쓰기 전까진 대부분의 일반인들처럼 막연하게 위험한 것이라고 생각 하였고, 21세기를 살아가면서 원자력발전이라는 주제를 에너지자원공학도로써 그냥 스쳐 지나 보낼 수 없기에 원자력발전과 방사능에 대해 제대로 알아보고 원자력발전소의 사고가 우리의 인체와 가족, 환경에 미치는 영향, 예방방법, 처리기술등을 알아보려고 한다.
2. 원자력발전과 방사능
2.1 원자력발전
원자력발전이란 원자핵이 분열에서 나오는 에너지를 이용해 증기를 만들고 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는 방식이다. 일반 화력발전소에 비해 증기를 만드는데 석유나 석탄을 태운다는 것만 제외하면 거의 똑같다. 원자력발전소는 원자로 속에서 일어나는 핵분열반응의 속도를 조절하는 데 사용되는 감속재와 냉각수 및 냉각방식 등에 따라 그 종류를 구분한다. 발전용원자로는 비등경수로(BWR), 가압경수로(PWR), 가압중수로(PHWR), 고온가스냉각로(HTGR) 등이 있다. 가압경수로는 물(경수)을 감속재와 냉각제로 사용하고 약 150기압의 높은 압력을 가해 고온에서도 물이 끓지 않도록 한다. 연료는 우라늄 235의 농도가 2~4%인 저농축우라늄을 사용한다. 국내에서 건설된 대부분의 원전이 이 방식이며 한국형원전도 여기에 속한다. 가압중수로는 높은 압력을 가하는 것은 마찬가지이나 감속재와 냉각으로 경수대신 중수를 사용한다. 연료로 천연우라늄을 사용하고 운전 중에 연료교체가 가능한 것이 특징이다. 비등경수로는 원자로 내에서 냉각수를 끓여 이 증기로 직접 터빈을 돌려 발전하고 고온가스 냉각로는 헬륨 냉각재, 흑연 감속재를 사용하며 열전 달 계통을 고압용기로 제작하지 않아도 된다. 미래의 원자로로 불리는 고속증식로(FBR)는 소모되는 핵연료보다 많은 새로운 연료를 얻을 수 있다. 천연우라늄 99.3%를 차지하고 있는 우라늄 238은 기존 원자로에서 플루토늄 239로 바뀐다. 우라늄 238을 원자로 내에서 플루토늄 239로 전환시키고 이것을 연료로 사용한다. 이때 사용된 것보다 많은 플루토늄이 만들어져 우라늄 이용률을 기존 원전에 비해 60배 정도 높일 수 있다.
원자력발전은 온실기체()를 거의 배출하지 않아서 지구 온난화에 미치는 영향이 거의 없고, 저렴한 연료가격과 높은 연료비축을 보여주지만 초기건설비용이 많이 들고, 수명이 다한 원전에 철거비용, 배출되는 여러 가지 방사능 폐기물의 처리, 폐열로 인한 주변생태계에 주는 영향 등 많은 단점이 있다. 원자력 발전소의 효율은 35% 밖에 되지 않아 나머지 65%의 에너지는 페열로 배출해야 하는데 이 중 10% 정도는 굴뚝 등 기계적인 부분으로 소비되고 나머지 55% 정도는 바다로 흘러 해양생태계에 심각한 문제를 야기시킨다.
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