해수가 정상적으로 원전을 냉각하는데 사용되지 못할 상황에서라도 핀란드의 로비사 원전(Loviisa nuclear power plant)은 안전성을 보증하기 위해서 냉각탑(cooling tower)을 신규 건설하려 한다.

 

로비사 원전의 운영사인 포텀(Fortum)은 신규 독립된 공기냉각 시스템을 448 MWe 용량을 가진 VVER 가압경수로인 로비사 원전 2기에 설치할 예정이라고 발표했다. 2기의 냉각탑은 각 호기당 1기씩 건설될 예정이다.

2기 중 냉각탑 1기는 원자로의 잔열 제거용이고, 다른 1기는 사용후핵연료 저장조(used fuel pools)에서 생성되는 열을 냉각하고, 원전의 안전성을 위해 추가적인 냉각 장치로서 제공된다. 이 냉각탑들은 10미터 높이의 사각형 건물에 설치될 예정이다. 이 건물에는 원자로 2기의 잔열을 제거하기 위한 냉각탑이 포함되어 있다.

신규 설치될 냉각탑은 해수를 사용할 수 없는 극한의 조건에서 로비사 원전의 안전성을 향상시킬 것이다. 예를 들어, 핀란드만의 기름유출이나 엄청난 조류 증가와 같은 비정상적인 자연현상이 앞서 언급한 극한의 조건에 포함될 수 있다.

 

증기 사이클을 사용하는 발전소는 증기를 생산하는데 화석연료를 사용하거나 원자력을 사용하는 것과 관계없이 냉각이 반드시 필요하다. 정상운전에서 로비사의 원자로 2기는 터빈을 사용해서 전기를 생산하기 위하여 증기를 냉각하는데 초당 약 40㎥의 해수를 사용한다. 이때 냉각수는 냉각을 마친 후 약 섭씨 10도씨 온도로 바다로 되돌아간다.

화력발전소와 달리 원자력발전소에서는 원자로 정지 이후 방사능 붕괴에 의해 발생되는 열을 제거하기 위해서 원자로 정지 시에도 지속적인 냉각이 필요하다. 이런 이유 때문에 만약 주요 냉각 시스템에 문제가 발생하더라도 냉각 기능이 상실되지 않음을 보증하기 위해서 원자력발전소에는 비상노심냉각 시스템(emergency core cooling systems)이 설치되어 있다.

로비사 원전은 이미 해수가 상실되는 사건을 대비하기 위해서 백업 시스템을 설치했다. 그러나 포텀은 신규 공기 냉각탑이 해당 원전의 안전성을 더 높게 강화할 것이라고 언급했다.

비록 포텀이 몇 년에 걸쳐서 새로운 독립 해수냉각 시스템을 연구하고 개발하고 있었음에 불구하고, 일본의 후쿠시마 다이치 원전 사고의 후속조치로서 응력시험(stress tests)에 관한 유럽공동체(EU) 프로그램의 일환으로 핀란드 원자력 규제기관인 STUK에 의해 수행된 안전성 평가에 따라 공기 냉각탑이 개발되는 것이다.

이 냉각탑은 헝가리의 GEA EGO 계약 엔지니어링사에 의해 공급될 예정이며, 그 프로젝트는 로비사의 연간 투자 프로그램의 일환으로 추진될 것이다. 한편, 이 프로젝트는 2014년에 수행될 계획이다.

 

 

 

 

 

New cooling towers will help to ensure safety at Finland's Loviisa nuclear power plant even if the seawater normally used to cool the plant were to be unavailable.

Operator Fortum has announced that a new independent air cooling system will be constructed for Loviisa's two 448 MWe VVER pressurized water reactors . Two cooling towers will be constructed for each unit.

 

 

                  핀란드 로비사 원전 모습.


One will remove decay heat from the reactor, the other will carry heat from used fuel pools and provide cooling for other equipment important for nuclear safety. The towers will be located in square buildings about ten metres high, with the towers for removing decay heat from the two reactors located in the same building.

 
The new towers will enhance safety at the plant in extreme conditions when seawater cannot be used. For example, an oil catastrophe in the Gulf of Finland or an exceptional natural phenomenon like an excessive algal growth.

Any power plant using a steam cycle relies on cooling regardless of whether it uses fossil fuels or nuclear energy to generate that steam. In normal operation, Loviisa's two units use about 40 cubic metres of sea water per second to cool the steam that powers the electricity generation turbines. The cooling water is then returned to the sea about 10ºC warmer, but otherwise unchanged.
 

Unlike fossil fuelled plants, nuclear reactors also require cooling when shut down to remove heat generated by radioactive decay. For this reason, nuclear plants are also equipped with emergency core cooling systems to ensure that cooling functions are not lost even if there is a major problem with the primary cooling system.

Loviisa already has back-up systems to cope in the even ot a loss of seawater, but Fortum says that the new air cooling towers will reinforce the plant's safety still further.
 

Air cooling towers were identified as a development target in safety assessments carried out by Finnish nuclear regulator STUK as part of the European Union program of stress tests in response to the Fukushima Daiichi accident in Japan, although Fortum says it has been studying and developing the new seawater-independent cooling system for several years.

The towers will be supplied by GEA EGI Contracting Engineering of Hungary, and the project will form part of Loviisa's annual investment program. The work will be carried out during 2014.