전기/이론

원자력 및 양수, 화력발전의 기본원리

경기도민79 2023. 11. 18.

우리나라에는 원자력, 수력, 복합화력 등 여러 형태의 발전회사들이 있습니다.

전기를 생산하는 발전소들의 원리를 모두 이해하기에는 너무나 어렵습니다.

이 글에서는 원자력, 양수, 화력발전이 어떻게 이루어지는지 간략하게 알아보도록 하겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 원자력 발전 : 우라늄 235를 2~3% 함유한 것을 이용
2. 양수발전 : 물을 상부댐에 저장했다가 낙하시켜 전력생산
3. 화력발전 : 원유나 중유 등을 사용

 

 

1. 원자력 발전

 

 

 

우리나라 원자력은 현재 25기가 운전 중이며, 고리 1호기 및 월성 1호기는 영구정지되었습니다.

2022년 말 기준 전력생산의 30.5%를 차지할 정도로 비중이 큰 발전원입니다.

 

원자력 발전은 우라늄 255라는 물질을 2~3% 함유한 핵연료를 사용합니다.

 

원자력발전-원리
원자력발전 원리

 

증기의 압력으로 터빈이나 발전기를 돌려 발전한다는 점에서 화력발전과 동일합니다.

다만, 화력발전의 보일러를 원자로로 바꿔놓은 형태입니다.

여기서 증기는 원자로에서 우라늄 등의 핵분열 반응에 의해 생기는 열로 인해 발생합니다.

 


2. 양수발전

 

수력발전소의 상하부에 저수지를 만듭니다.

심야의 저렴한 전기를 이용하여 하부의 물을 상부로 끌어올립니다.

주간에 전력공급부족을 해소하기 위해 상부물을 하부로 낙하시켜 전기를 생산합니다.

 

양수발전-원리
양수발전 원리

 

양수발전은 블랙아웃 즉, 모든 지역이 정전되었을 때 최초로 전기를 생산하는 역할도 수행합니다.

 


3. 화력발전

 

 

 

화력발전은 원유나 중유 등을 연료로 하여 보일러 증기를 발생시킵니다.

증기의 압력으로 터빈 및 발전기를 가동하여 전기를 생산합니다.

 

화력발전-원리
화력발전 원리

 

연료가 보일러 내에서 연소 이후, 폐가스는 굴뚝으로 방출됩니다.

폐가스의 열에너지를 보일러의 물에 공급하면, 고압 및 고온의 증기를 만들 수 있습니다.

이 증기의 열에너지는 터빈에서 회전하는 기계 에너지로 변환됩니다.

터빈과 연결된 발전기를 돌리면 전기에너지 즉, 전기가 만들어집니다.

 

화력발전소의 위치는 석유 등의 운송과 발전에 필요한 대량의 물을 얻기 편리한 해안가에 자리 잡고 있습니다.

 


지금까지 원자력, 양수, 화력발전의 기본원리에 대해 간략하게 알아보았습니다.

발전원리를 궁금해하셨던 분들에게 도움이 되었으면 합니다.

 

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