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공학이야기

원자력 발전의 원리(장점 및 단점 등)

by 명탐정코난2 2022. 12. 13.
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안녕하세요. 오늘은 원자력 발전에 대해 알아보는 포스팅을 해보고자 합니다. 사실, 원자력 발전의 메커니즘을 파헤치기에는 너무 심오한 분야라서 정말 수박 겉핡기 정도만 할 수 있을 것 같아요. 간단히 원리 및 장점과 단점 등에 대해서 알아봅시다.

커다란 발전소
출처 : pxhere

원자력 발전의 원리

원자력 발전은 불안정한 분자의 핵 분열 반응을 이용하는 발전 방식입니다. 우라늄이라는 물질은 불안정한 물질입니다. 예를 들면, 옥상 난간에 아슬아슬하게 매달린 물건이라고 생각하시면 됩니다. 이렇게 불안정한 우라늄은 서로 다른 두 개의 새로운 원자핵으로 분리가 되는데 이것을 핵분열이라고 합니다. 이 핵분열을 통해서 에너지를 만들어내는 것입니다.

 

그리고 우라늄 핵이 분열할 때 중성자가 2~3개가 방출되는데 네 중성자는 주변의 우라늄과 또다시 핵분열을 일으키면서 연쇄 반응을 일으켜 에너지의 크기가 엄청나게 커지는 원리입니다. 이렇게 발생한 열에너지는 물을 끓여 증기를 만들고 이렇게 만들어진 증기로 터빈과 발전기를 돌려서 전기를 생산하게 되는 게 바로 원자력 발전입니다. 즉, 불안정한 물질의 반응을 통해서 열 에너지를 만들어내는 것이죠. 

 

원자력 발전의 장점

안정적인 에너지 확보

야간에는 에너지 생성이 되지 않는 태양열이나 바람이 있어야만 에너지를 만들 수 있는 풍력에너지와는 달리 날씨 등 주변 환경에 큰 영향을 받지 않고 안정적이고 지속해서 에너지 공급이 가능하다는 게 원전의 장점 중 하나입니다. b.

 

친환경?

온실가스의 주범인 CO2, 하지만 원자력발전의 co 2 배출량은 석탄 발전의 1/1000, 태양광의 1/5수준, 풍력과 비슷한 수준이라고 합니다.

그리고 미세먼지 배출량 또한 0 없습니다. 하지만, 원전을 짓기 위해서는 관련 시설이 엄청나게 필요하기 때문에 이러한 시설들을 건설 및 운영하는데 탄소가 필연적으로 발생할 수 밖에 없습니다. 그렇기에 완전한 탄소 제로 발전원이라고는 말할 수 없어요.

 

경제성

원전 발전 단가가 다른 에너지원에 비해 저렴하고 원전의 발전원료인 우라늄의 가격변동이 화석원료에 비해 상대적으로 낮다는 점입니다.

 

원자력 발전의 단점

대규모 시설 필요

원자력 발전의 양날의 단검을 가지고 있어요. 만약, 불안정한 상태에서 폭발 한다면 주변에는 원자력 피폭으로 인해 엄청난 재앙에 처할 수 있습니다. 그렇기에 안전을 위해서 엄청나게 두꺼운 콘크리트 안에서 발전을 진행하고 있으며, 주변 시설 또한 엄청나게 많이 필요합니다.

 

넓은 부지 확보 필요

위의 문제의 연장선상입니다. 아무래도 폭발이 위험이 있기에 민간인은 주변에 접근할 수 없습니다. 그렇기에 주변 장소의 부지 확보가 필요하고 경비를 위해서 경비 인원들이 상주할 공간도 필요합니다. 또한, 냉각수를 필요로 하기에 필연적으로 바다 근처에 지을 수 밖에 없다는 단점이 있습니다.

 

오늘은 원자력 발전에 대해서 알아보았습니다. 정말 간단히 시사적 지식만 알아보았는데요. 원자력 발전에 더 궁금하신 분들은 한국수력원자력발전 홈페이지에 들어가면 관련 메커니즘이 자세히 설명되어 있으니 참고하시길 바라요! 감사합니다.

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