원자력발전소의 원자로는 화력발전소의 보일러 기능을 하는 것으로 우리나라는 가압중수로형과 가압경수로형이 있다. 우라늄 연료가 핵분열을 하면 2개에서 3개의 중성자가 생기는데 이 중성자는 매우 빠르게 움직인다.

이를 고속중성자라고 부르는데 핵분열을 지속시키기 위해서는 고속중성자를 천천히 움직이도록 해야 한다. 속도가 너무 빠르면 우라늄 핵과 충돌해 핵분열을 일으키기 어려우므로 이렇게 고속중성자의 속도를 줄여주는 것을 감속재라고 한다. 냉각재와 감속재로 경수(보통의 물)를 사용하는 가압경수로와 중수를 사용하는 가압중수로가 있다.

가압경수로는 연료인 우라늄 235를 약 2∼5%로 농축해 사용하며 16∼18개월 주기로 발전소를 정지한 후 1/3씩 교체한다. 가압중수로는 천연우라늄을 연료로 사용하므로 많은 출력을 얻기 위해서는 중성자의 속도를 줄여주는 감속능력이 경수에 비해 약 60배가 큰 중수를 사용하고 매일 연료를 교체해야 한다.

월성원전 1호기에 장전된 중수의 양은 보통 500t 정도다. 보통의 물에 약 0.015% 가량 들어 있는데 이것을 전기분해하거나 증류하는 방법으로 중수를 생산한다. 발전소를 정지하지 않고 연료를 교체할 수 있는 장점이 있다. 국내의 원자력발전소는 월성이 가압중수로형이고 영광, 고리, 울진은 모두 가압경수로형이다.

한정구 / 영광원전 홍보팀