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붕괴열 정지 중인 원자로
일반적인 핵분열 반응에서 187 MeV의 에너지는 핵분열 생성물에서 발생하는 운동 에너지, 핵분열 중성자에서 발생하는 운동 에너지, 즉각적인 감마선, 또는 중성자 포획에서 발생하는 감마선 형태로 즉시 방출된다. 핵분열 핵분열 생성물의 베타 붕괴로 인해 핵분열 후 일정 시간 동안 추가로 23 MeV의 에너지가 방출된다. 핵분열 생성물의 베타 붕괴로 방출되는 에너지 중 약 10 MeV는 중성미자 형태이며, 중성미자는 매우 약하게 상호 작용하므로 이 10 MeV의 에너지는 원자로 노심에 침적되지 않는다. 이로 인해 주어진 핵분열 반응이 발생한 후 일정 시간 동안 핵분열 생성물의 지연된 베타 붕괴로 인해 13 MeV(총 핵분열 에너지의 6.5%)가 원자로 노심에 침적된다. 정상 상태에서 지연된 핵분열 생성물 베타 붕괴로 인한 이 열은 정상 원자로 열 출력의 6.5%를 차지한다.
붕괴열 정지 중인 원자로
원자로가 정지되고 대규모 핵분열이 발생하지 않을 때, 열 발생의 주요 원인은 이러한 핵분열 생성물(핵분열 파편에서 기원)의 지연된 베타 붕괴 때문이다. 이러한 이유로, 원자로 정지 시점에 붕괴열은 원자로가 길고 안정적인 출력 이력을 가졌다면 이전 노심 출력의 약 6.5%가 될 것이다. 정지 후 약 1시간이 지나면 붕괴열은 이전 노심 출력의 약 1.5%가 된다. 하루가 지나면 붕괴열은 0.4%로 떨어지고, 일주일이 지나면 0.2%에 불과하다. 붕괴열 생성률은 시간이 지남에 따라 서서히 감소할 것이다. 붕괴 곡선은 노심 내 다양한 핵분열 생성물의 비율과 해당 반감기에 따라 달라진다.
정지 후 10초에서 100일 사이의 붕괴열 곡선에 대한 근사치는 다음과 같다.
여기서 는 원자로 가동 이후 시간, 는 시간 에서의 출력, 는 정지 전 원자로 출력, 는 가동 이후 원자로 정지 시간(초 단위)이며, 따라서 는 정지 이후 경과 시간이다.
붕괴열 정지 중인 원자로
보다 직접적인 물리적 기반을 가진 접근 방식을 위해, 일부 모델은 방사성 붕괴의 기본 개념을 사용한다. 사용후핵연료는 붕괴열에 기여하는 많은 수의 다른 동위 원소를 포함하고 있으며, 이들 모두는 방사성 붕괴 법칙을 따른다. 따라서 일부 모델은 붕괴열을 다양한 붕괴 상수와 열 발생률에 대한 초기 기여도를 가진 지수 함수의 합으로 간주한다. 보다 정확한 모델은 전구체의 효과를 고려할 것이다. 왜냐하면 많은 동위 원소가 붕괴 사슬에서 여러 단계를 따르며, 딸핵의 붕괴는 정지 후 더 오래 지속될수록 더 큰 영향을 미칠 것이기 때문이다.
붕괴열 제거는 특히 정상 정지 직후 또는 냉각재 상실사고 발생 시 중요한 원자로 안전 문제이다. 붕괴열을 제거하지 못하면 원자로 노심 온도가 위험한 수준으로 상승할 수 있으며, 스리마일섬 원자력 발전소 사고 및 후쿠시마 제1원자력 발전소 사고를 포함한 원자력 사고를 유발했다. 열 제거는 일반적으로 여러 개의 중복되고 다양한 시스템을 통해 이루어지며, 열은 열 교환기를 통해 제거된다. 물은 필수 급수 시스템을 통해 열 교환기의 2차측으로 통과되어 '최종 열 흡수원', 즉 종종 바다, 강 또는 큰 호수로 열을 방출한다. 적절한 수역이 없는 곳에서는 냉각탑을 통해 물을 재순환시켜 열을 공중으로 방출한다. ESWS 순환 펌프의 고장은 1999년 블레아이스 원자력 발전소 홍수 시 안전을 위협한 요인 중 하나였다.
붕괴열 사용후핵연료
1년 후, 일반적인 사용후핵연료는 미터톤당 약 10 kW의 붕괴열을 생성하며, 10년 후에는 약 1 kW/t로 감소한다. 따라서 사용후핵연료에 대한 효과적인 능동 또는 수동 냉각은 수년간 필요하다.
아르투라스 카르니쇼바스
아르투라스 카르니쇼바스(리투아니아어: Artūras Karnišovas, 1971년 4월 27일~)는 리투아니아의 농구 선수, 농구 행정가로 선수 시절 포지션은 스몰 포워드이다.
리투아니아 국가대표로 활동하면서 1992년 하계 올림픽과 1996년 하계 올림픽에서 동메달을 획득했다. 그는 리투아니아 농구 국가대표팀 선수로서 84경기 출전하여 1533득점을 기록했고 리투아니아 농구 대표팀 최다 득점 기록을 보유하고 있다.
이윤덕
이윤덕은 대한민국의 원불교 교무로, 독일 바이에른주 레겐스부르크의 원불교 레겐스부르크교당에서 현지인 교무 페터 스탑나우(법명 원법우)·이성전과 협력해 초기·장기 교화를 수행한 것으로 알려져 있다.
이윤덕 생애
이윤덕은 한국에서 원불교 교무 양성과정을 거친 뒤 유럽으로 파견되어 레겐스부르크에서 활동을 시작했다. 월간·교단 매체 보도에 따르면 이윤덕은 현지인 출신 교무인 페터 스탑나우와 함께 자택 법당에서 출발한 레겐스부르크교당의 성장 과정에 참여했고, 교당은 독일 비영리 등록단체(e.V.) 형태로 운영되며 공식 홈페이지를 통해 교리와 지역 활동을 안내하고 있다. 프로그램 측면에서 그는 공부 모임·선 수행·상담을 중심으로 한 운영을 기획했고, 현지 언어·문화에 능한 스탑나우·이성전이 설법·상담을 분담하였다. 또한 한국문화 체험과 성지순례 등 장기 프로그램을 조직·동행했으며, 레겐스부르크 시민축제(Bürgerfest) 참여와 평생교육기관(VHS) 연계 등 지역사회 활동에도 관여하였다. 2009년에는 지역 공적 장(場)과의 접점으로 평가되는 바이에른 주정부 공식 만찬 초청되었으며, 그는 방송 인터뷰 등 매체 활동을 통해 교화 경험을 소개하기도 했다.
건식 저장
건식 저장(영어: Dry cask storage)은 사용후핵연료와 같이 사용후 연료 수조에서 최소 1년, 많게는 10년까지 냉각된 고준위 방사성 폐기물을 저장하는 방식이다. 캐스크는 일반적으로 강철 실린더로, 용접되거나 볼트로 닫힌다. 내부의 연료봉은 비반응성 기체로 둘러싸여 있다. 이상적으로 강철 실린더는 사용후핵연료를 밀폐된 상태로 보관한다. 각 실린더는 추가적인 강철, 콘크리트 또는 기타 재료로 둘러싸여 작업자와 대중에게 방사선 차폐를 제공한다.
다양한 건식 저장 캐스크 시스템 설계가 있다. 일부 설계에서는 연료를 포함한 강철 실린더를 콘크리트 금고에 수직으로 배치하고, 다른 설계에서는 실린더를 수평으로 배치한다. 콘크리트 금고는 방사선 차폐를 제공한다. 다른 캐스크 설계는 강철 실린더를 건식 저장 시설의 콘크리트 패드 위에 수직으로 배치하고, 금속 및 콘크리트 외부 실린더를 모두 사용하여 방사선 차폐를 한다. 2024/25년까지 전 세계 어디에도 장기 영구 저장 시설이 없었으며, 대부분의 국가는 여전히 시설이 없다. 건식 저장은 사용후 연료 수조 저장보다 더 안전한 임시 해결책으로 설계되었다.
건식 저장
일부 캐스크 설계는 저장과 운송 모두에 사용될 수 있다. 홀텍 인터내셔널, NAC 인터내셔널, 아레바-트랜스뉴클리어 NUHOMS 세 회사는 강철과 콘크리트로 제작된 현장 수직 또는 수평 차폐 저장 모듈에 운송 및 저장되는 비차폐 다목적 캐니스터를 기반으로 한 독립 사용후핵연료 저장 시설(ISFSI)을 판매하고 있다.
건식 저장 용례
2000년대에 들어서면서 건식 저장은 미국, 캐나다, 독일, 스위스, 스페인, 벨기에, 영국, 일본, 아르메니아, 아르헨티나, 불가리아, 체코, 헝가리, 대한민국, 루마니아, 슬로바키아, 우크라이나, 리투아니아에서 사용되었다.
유사한 시스템이 러시아에서도 구현되고 있다. 그러나 이는 개별 캐스크가 아닌 단일 구조의 '저장 칸막이'를 기반으로 한다.
2017년, 프랑스의 아레바는 캐니스터에 여러 사용후핵연료봉을 저장하는 고밀도 시스템인 NUHOMS 매트릭스 첨단 사용후핵연료 저장 오버팩을 도입했다.
건식 저장 용례
1970년대 후반과 1980년대 초반, 많은 원자력 발전소의 냉각 수조가 저장된 사용후핵연료로 가득 차기 시작하면서 미국에서 대체 저장의 필요성이 커지기 시작했다. 당시 운영 중인 국립 핵 저장 시설이 없었기 때문에, 공기업들은 사용후핵연료를 저장할 방안을 모색하기 시작했다. 건식 저장은 사용후핵연료 저장의 실용적인 옵션이자 냉각 탱크에 많은 양의 사용후핵연료를 두는 것보다 선호되는 것으로 결정되었다. 미국 최초의 건식 저장 시설은 원자력 규제 위원회(NRC)에 의해 1986년 버지니아주의 서리 원자력 발전소에서 허가되었다. 네바다주의 유카산은 2017년에 개장할 예정이었다. 그러나 2009년 3월 5일, 에너지부 장관 스티븐 추는 상원 청문회에서 유카산 부지가 더 이상 원자로 폐기물 저장 옵션으로 고려되지 않는다고 재차 강조했다. 2012년, NRC는 미국의 많은 원자력 발전소가 2015년까지 사용후핵연료 수조의 공간이 부족해져 대체 저장이 필요하게 될 것이라고 예측했다.
건식 저장 용례
2008년 NRC 지침은 연료를 건식 캐스크로 옮기기 전에 최소 5년 동안 저장 수조에서 보관해야 한다고 규정한다. 업계 표준은 약 10년이다. NRC는 미국에서 사용되는 건식 캐스크가 "홍수, 토네이도, 발사체, 극한 온도 및 기타 특이한 시나리오에 저항하도록 설계되었다"고 설명한다.
사용후핵연료는 현재 점점 늘어나는 발전소 부지의 건식 캐스크 시스템과 아이다호폴스 근처 아이다호 국립연구소에 위치한 임시 시설에 저장되어 있다. 2009년 말 기준으로, 상업용 사용후핵연료 13,856 톤, 즉 약 22%가 건식 캐스크에 저장되어 있었다.
1990년대, NRC는 "결함 있는 건식 캐스크 용접으로 인한 균열 및 품질 보증 문제에 반복적으로 대처해야 했다. 헬륨이 일부 캐스크로 새어 들어가 온도를 높이고 연료 부식을 가속화했다."
건식 저장 용례
2011년 네바다주의 유카산 핵 폐기물 저장소에 대한 연방 예산이 0으로 책정되면서, 더 많은 핵 폐기물이 건식 캐스크에 저장되기 시작했다. 이들 캐스크 중 다수는 염분 공기 환경이 존재하는 해안 또는 호숫가 지역에 저장되어 있으며, 매사추세츠 공과대학교는 이러한 환경에서 부식이 30년 이내에 발생할 수 있다고 가정했고, NRC는 일부에서 희망하는 대로 캐스크를 100년 동안 사용할 수 있는지 여부를 연구하고 있었다.
2023년 NRC 웹사이트에 따르면, 캘리포니아의 디아블로 캐년 발전소에서 건식 캐스크 저장고에 보관된 사용후핵연료는 10년 이상 저장 후에도 부식 징후를 보이지 않았으며, 부식되기 전에 1800년 동안 지속될 수 있는 것으로 보인다. 초기 연료 장전부터 제거 및 최종 건식 캐스크 저장에 이르는 과정과 원격 취급을 다루는 회사 비디오는 다양한 비디오 호스팅 도메인에서 볼 수 있다.
건식 저장 용례
캐나다에서는 지상 건식 저장이 사용되었다. 온타리오 파워 제너레이션은 달링턴 원자력 발전소 부지에 건식 저장 캐스크 시설을 건설 중이며, 이는 피커링 원자력 발전소와 브루스 원자력 발전소의 기존 시설과 여러 면에서 유사할 것이다. 뉴브런즈윅 파워 코퍼레이션의 르프로 포인트 원자력 발전소와 하이드로 퀘벡의 젠틸리 원자력 발전소도 모두 건식 저장 시설을 운영하고 있다.
건식 캐스크를 사용하는 중앙 저장 시설은 아하우스에 위치해 있다. 2011년 기준으로 311개의 캐스크가 보관되어 있었는데, 토륨 고온 원자로에서 온 305개, 네카르베스트하임 원자력 발전소에서 온 3개, 군트렘밍겐 원자력 발전소에서 온 3개였다. 군트렘밍겐에서 아하우스 부지로의 운송은 상당한 대중의 반대에 부딪혔고, 발전소 운영자와 정부는 나중에 그러한 캐스크를 발전소에 보관하기로 합의했다.
CASTOR (방사성 물질 저장 및 운송용 캐스크)는 사용후핵연료(핵 폐기물의 한 유형)를 저장하는 데 사용되는 건식 캐스크의 등록 상표이다. CASTOR는 독일의 핵 서비스 제공업체인 게셀샤프트 퓌르 누클레아르-서비스 (GNS)에서 제조한다.
건식 저장 용례
CONSTOR는 GNS에서 제조하는 사용후핵연료 및 고준위 폐기물 운송 및 장기 저장을 위한 캐스크이다. 내층과 외층은 강철이며, 콘크리트 층이 그 안에 있다. V/TC 모델의 9미터 낙하 시험은 2004년에 실시되었으며, 결과는 예상과 일치했다.
2008년, 코즐로두이 원자력 발전소 관계자들은 2010년 말 이전에 코즐로두이 원전 부지에 34개의 CONSTOR 캐스크를 사용할 의사를 밝혔다.
현재 폐쇄된 이그날리나 원자력 발전소의 사용후핵연료는 2000년대 동안 CASTOR 및 CONSTOR 저장 캐스크에 보관되었다.
시베리아 크라스노야르스크 변경주 젤레즈노고르스크의 광화학 단지에 있는 러시아의 사용후핵연료 건식 저장 시설인 HOT-2는, 일련의 구획에 사용후핵연료(VVER 및 RBMK 모두)를 수용하도록 설계되었기 때문에 엄밀히 말해 '캐스크' 시설은 아니다. 시설의 구조는 모놀리식 철근 콘크리트 벽과 상하 슬래브로 이루어져 있으며, 실제 저장 구획은 철근 콘크리트 칸막이로 형성된다. 연료는 공기의 자연 대류에 의해 냉각될 예정이다. 시설의 설계 용량은 37,785톤의 우라늄이다. 현재 건설 중이며 시운전 단계에 있다.
우크라이나에서는 6개 원자로(VVER-1000 원자로)를 가진 자포리자 원자력 발전소의 사용후핵연료를 2001년부터 건식 저장 시설에 보관하고 있으며, 이는 구 소련에서 가장 오랫동안 운영된 시설이다. 이 시스템은 현재는 없어진 미국의 듀크 엔지니어링이 설계했으며, 저장 캐스크는 현지에서 제조되었다.
1986년 사고가 발생한 체르노빌 원자력 발전소(흑연감속 비등경수 압력관형 원자로 원자로)에 건식 사용후핵연료 저장 시설을 건설하기 위한 또 다른 프로젝트가 홀텍 인터내셔널(미국)과 함께 진행 중이다. 이 프로젝트는 처음에는 프랑스의 프라마톰(현재 아레바)과 함께 시작되었으나, 기술적인 문제로 중단되었다가 종료되었다. 홀텍은 원래 사용후핵연료를 탈수하는 하청업체로 고용되었으나, 결국 전체 프로젝트를 맡게 되었다.
김세범
김세범(1968년~)은 대한민국의 아나운서, 기자이다.
릴런드 (음악가)
브렛 릴런드 맥러플린(영어: Brett Leland McLaughlin, 1987년 7월 22일 ~ )은 릴런드(Leland)라는 예명으로 활동하는 미국의 가수이자 송라이터이다. 로스앤젤레스를 기반으로 활동하며, 셀레나 고메즈, 트로이 시반, 데이야, 앤디 그래머, 켈시 발레리니 및 알리 X를 포함한 다양한 인기 아티스트들과 긴밀하게 작업해왔다. 2017년 12월, 맥러플린은 가수로 활동하기 위해 버티고 베를린/유니버설 뮤직 독일과 계약했으며 현재 Sony/ATV Music Publishing에서 출판하고 있다. 2017년부터 그는 《루폴의 드래그 레이스》 및 일부 스핀오프의 상주 송라이터이자 프로듀서로 활동했다. 맥러플린은 2009년 벨몬트 대학교 음악 대학원에서 상업 보컬을 전공하며 졸업했다.
릴런드 (음악가) 텔레비전
릴런드는 VH1의 《루폴의 드래그 레이스》 시즌 9와 올스타 3에 방영된 《Kardashian: The Musical》, 《VH1 Divas Live》 및 《Kitty Girls》를 공동 작곡했으며, 《올스타 3》의 6화, 《올스타 4》의 2화, 《시즌 12》의 12화, 《올스타 6》의 7화에 게스트로 출연했다. 릴런드는 시즌 12의 첫 두 에피소드를 위해 〈I'm That Bitch〉와 〈You Think You Know Me〉를 공동 작곡했다.
릴런드는 루폴의 드래그 레이스 UK를 위해 〈Break Up (Bye Bye)〉와 〈UK Hun?〉을 공동 작곡했다. 또한 《루폴의 드래그 레이스 다운 언더》를 위해 〈Queens Down Under〉를 작곡했다.
릴런드 (음악가) 텔레비전
릴런드는 훌루 시리즈 《러브, 빅터》의 총괄 음악 프로듀서로 활동했으며, 시리즈의 주제가 〈Somebody Tell Me〉를 작곡했다. 또한 시리즈 사운드트랙을 위해 13곡의 오리지널 곡을 공동 작곡했다.
릴런드는 Lorne Michaels가 총괄 프로듀서를 맡고 Chris Kelly와 Sarah Schneider가 만든 코미디 센트럴 방영 시리즈인 《The Other Two》의 〈My Brother's Gay〉, 〈Stink〉 및 주제가를 공동 작곡했다.
릴런드는 Quibi의 《Gayme Show》에서 총괄 음악 프로듀서 및 작곡가로 활동했다.
릴런드 (음악가) 영화
맥러플린은 이안 새뮤얼스 감독이 연출하고 섀넌 퍼서가 주연을 맡은 넷플릭스 오리지널 영화 《시에라 연애 대작전》의 음악을 작곡하고 Bram Inscore와 함께 11곡의 오리지널 곡을 썼다. 이 영화는 2018년 9월 7일에 개봉되었다.
맥러플린은 트로이 시반과 욘시와 함께 영화 《보이 이레이즈드》에 삽입된 주제곡 〈Revelation〉을 작곡했다.
릴런드 (음악가) 개인 생활
릴런드는 빌럭시, 미시시피에서 태어났다. 그는 공개적으로 게이이다.
볼트 결합
볼트 결합(영어: Bolted joint)은 건설 및 기계 설계에서 가장 일반적인 요소 중 하나이다. 이는 다른 부품을 잡고 결합하는 수나사 패스너(수나사 등)와 일치하는 암나사 나사산으로 고정된다. 볼트 결합 설계에는 장력 조인트와 층밀림 변형력 조인트의 두 가지 주요 유형이 있다.
나사 결합에서 구성 요소의 선택은 복잡한 과정이다. 온도, 부식, 진동, 피로, 초기 선하중과 같은 여러 요소를 신중하게 고려한다.
볼트 결합 조인트 유형
장력 조인트에는 비선하중 조인트와 선하중 조인트의 두 가지 유형이 있다.
이러한 조인트는 정확한 선하중으로 조여지지 않으며, 장력은 주로 높은 클램핑력을 생성하지 않고 부품을 함께 유지하는 데 사용된다. 인장 하중이 가해지면 조인트가 분리될 수 있다. 이 유형의 조인트는 인장 하중의 변동에 자주 노출되는 곳에는 사용해서는 안 된다.
이러한 조인트에서 볼트는 특정 선하중을 가하도록 조여져 볼트에 인장력을 생성하고 클램프된 부품에는 동일한 압축력을 생성한다. 이는 가해지는 모든 인장 하중이 볼트와 클램프된 부품 사이에 분산되도록 보장하며(이론 섹션 참조), 이는 몇 가지 장점이 있다.
조인트는 분리를 방지하기 위해 선하중이 항상 외부 인장 하중을 초과하도록 설계되어야 한다. 외부 인장 하중이 선하중을 초과하면 조인트가 분리되어 구성 요소 간의 상대적인 움직임, 볼트 풀림 가능성, 그리고 볼트에 대한 하중 증가를 초래한다.
볼트 결합 조인트 유형
선하중 장력 조인트와 슬립 방지 전단 조인트 모두에서 볼트의 일정 수준의 선하중과 그에 따른 클램프된 구성 요소의 압축은 조인트의 무결성에 필수적이다. 선하중 목표는 다양한 방법으로 달성될 수 있다. 볼트에 측정된 토크를 가하거나, 볼트 연장을 측정하거나, 볼트를 가열하여 확장한 다음 암나사를 조이거나, 볼트를 항복점까지 토크를 가하거나, 초음파로 테스트하거나, 나사산 구성 요소의 일정 각도 상대 회전을 가하는 방법이 있다. 각 방법에는 다양한 불확실성이 수반되며, 일부는 매우 상당하다.
전단 조인트에는 미끄럼 방지형과 베어링형의 두 가지 유형이 있다.
이러한 조인트에서 볼트는 지정된 선하중으로 조여진다. 이 선하중은 클램프된 부품 사이에 마찰을 생성하여 전단 하중이 볼트에 직접 전달되는 대신 마찰을 통해 조인트 면을 통해 전달되도록 한다. 클램프된 부품 간의 상대적인 움직임이 방지되므로 프레팅 마모로 인해 피로 균열이 발생할 수 있는 현상도 방지된다. 이러한 조인트에 가해지는 인장 하중은 일반적으로 부차적인 영향을 미치지만, 효과적인 선하중을 감소시킨다.
볼트 결합 조인트 유형
볼트와 연결 부품의 상대적인 강성은 선하중 장력 조인트에 비해 슬립-임계 조인트의 선하중을 계산하는 데 덜 중요하다(이론 섹션 참조). 선하중을 적용하는 방법은 선하중 장력 조인트 섹션에 설명되어 있다.
이러한 조인트는 정확한 선하중으로 조여지지 않으며, 장력은 주로 높은 클램핑력을 생성하지 않고 부품을 함께 유지하는 데 사용된다. 이 유형의 조인트에서 전단 하중은 볼트와 연결 부품의 볼트 구멍 벽 사이의 베어링 접촉을 통해 전달된다. 전단 하중이 가해지면 연결 부품이 움직이고 볼트 생크가 구멍 벽에 접촉하여 부품에서 볼트로 하중을 전달한다. 이로 인해 연결 부품의 접합부에서 볼트에 전단 응력이 발생하며, 볼트는 전단 강도를 통해 이를 저항한다. 베어링형 조인트는 이 직접 접촉에 의존하므로 높은 또는 반복적인 하중 하에서 볼트 구멍의 마모 및 변형에 더 취약하며, 이는 시간이 지남에 따라 볼트 피로 또는 구멍의 연장을 초래할 수 있다. 이러한 조인트에 가해지는 인장 하중은 일반적으로 부차적인 영향을 미치지만, 볼트의 사용 가능한 전단 강도를 감소시킬 수 있다.
클레비스 핀 연결은 잠금 메커니즘(스프링 와셔, 나사 접착제, 잠금 암나사 등)에 의존하는 베어링형 전단 조인트이다.
볼트 결합 이론
일반적으로 볼트는 볼트 머리 또는 너트에 토크를 가하여 장력을 가한다(선하중). 가해진 토크는 볼트가 나사산을 "올라가게" 하여 볼트의 장력을 유발하고, 볼트에 의해 고정되는 구성 요소에 동등한 압축을 유발한다. 볼트에 발생하는 선하중은 가해진 토크에 의해 발생하며 볼트 직경, 나사산의 기하학적 구조, 나사산 및 토크가 가해진 볼트 머리 또는 너트 아래에 존재하는 마찰 계수의 함수이다. 볼트에 의해 클램프된 구성 요소의 강성은 토크에 의해 발생하는 선하중과 무관하다. 그러나 볼트와 클램프된 조인트 구성 요소의 상대적인 강성은 볼트가 지탱할 외부 장력 하중의 비율을 결정하며, 이는 조인트 분리를 방지하고 이를 통해 장력 하중이 반복적으로 가해질 때 볼트가 경험하는 응력 범위를 줄이는 데 필요한 선하중을 결정한다. 이는 반복적인 장력 하중에 노출될 때 볼트의 내구성을 결정한다. 충분한 조인트 선하중을 유지하는 것은 또한 부품의 피로 파손을 초래할 수 있는 프레팅 마모를 유발할 수 있는 조인트 구성 요소의 상대적인 미끄럼을 방지한다.
볼트 결합 이론
패스너의 클램프 하중, 즉 선하중은 토크가 가해질 때 생성되며, 일반적으로 패스너의 항복 강도의 상당한 비율을 차지하는 인장 선하중을 발생시킨다. 패스너는 강도를 포함한 여러 가지를 정의하는 다양한 표준에 따라 제조된다. 주어진 패스너의 속성 등급(제조 및 장착 정밀도) 및 등급(인장 강도)에 따라 필요한 토크를 지정하는 토크 차트가 제공된다.
볼트 결합 이론
패스너를 조이면 볼트에 인장 선하중이 발생하고, 클램프된 부품에는 동일한 압축 선하중이 형성된다. 이 시스템은 클램프된 부품이 압축 변형을 겪고 볼트가 인장 변형을 겪는 스프링과 같은 어셈블리로 모델링될 수 있다. 외부 인장 하중이 가해지면 클램프된 부품의 압축 변형을 줄이고 볼트의 인장 변형을 증가시킨다. 볼트와 클램프된 부품이 지탱하는 하중은 둘 다 동일한 유도 변형을 겪기 때문에 강성에 비례한다. 결과적으로 외부 하중은 볼트에 의해서만 지탱되는 것이 아니라 조인트 전체에 분산된다. 잘 설계된 조인트에서는 가해진 인장 하중의 약 10-20%만이 볼트에 의해 지탱되며, 나머지 대부분은 볼트보다 훨씬 강성이 높은 클램프된 부품을 통해 전달된다. 볼트로 전달되는 하중 비율의 이러한 감소는 주기적인 하중이 가해지는 응용 분야에서 중요하다. 왜냐하면 볼트는 나사산의 응력집중으로 인해 피로 강도가 낮기 때문이다.
볼트 결합 이론
일부 응용 분야에서는 패스너가 더 비싼 구성 요소보다 먼저 파손되도록 조인트를 설계한다. 이 경우 기존 패스너를 더 높은 강도의 패스너로 교체하면 장비 손상을 초래할 수 있다. 따라서 오래된 패스너를 동일 등급의 새 패스너로 교체하는 것이 일반적으로 좋은 관행이다.
분리되지 않은 조인트의 볼트 힘은
클램프된 부품에서는
여기서
는 외부 가해진 힘이고,
는 볼트 선하중이다.
외부 하중 중 볼트가 지탱하는 부분은 조인트 강성 비율이다.
여기서
는 볼트의 강성이고,
는 클램프된 부품의 강성이다.
클램프된 표면의 힘이 0일 때() 클램프된 부품의 분리가 발생하므로 분리력은
볼트 머리 아래에서 분리가 발생하는 것은 볼트의 힘이 0일 때 이므로 분리력은,
첨부된 그래프와 표는 클램프된 부품과 볼트의 상대적 강성이 볼트에 의해 지지되는 하중 부분에 어떻게 영향을 미치는지 보여준다. 예를 들어, 클램프된 부품의 강성이 볼트의 강성과 같을 때(파란색 곡선), 선하중의 마이너스 두 배에서 플러스 두 배 범위의 외부 하중은 적용된 하중의 50%만이 볼트로 전달되도록 한다. 왜냐하면 볼트의 총 하중은 선하중의 두 배만 변하기 때문이다. 인장 적용 하중이 선하중의 두 배를 초과하면 클램프된 부품이 분리되고 볼트가 전체 하중을 지지한다. 반대로, 압축 하중이 선하중의 두 배보다 낮으면 볼트 머리에서 분리가 발생하고 볼트의 힘은 0이 된다. 클램프된 부품 대 볼트 강성 비율이 0.01인 곡선은 클램프된 부품의 상대적 강성이 매우 낮을 때 거의 모든 하중이 볼트로 전달되며, 압축 하중이 선하중과 같아지는 지점까지 전달되고 볼트 머리에서 분리가 발생하여 볼트의 힘이 0으로 감소하는 것을 보여준다.
볼트 결합 토크 계산
설계된 조인트는 올바른 인장 선하중을 제공하도록 토크를 선택해야 한다. 패스너에 토크를 가하는 것은 일반적으로 토크 렌치를 사용하여 달성된다. 특정 패스너 적용에 필요한 토크 값은 공개된 표준 문서에 명시되거나 제조업체에 의해 정의되거나 계산될 수 있다. 마찰이 가장 적은 나사산 고정 장치의 측면이 토크를 받아야 하며, 다른 측면은 반대 방향으로 잡거나 다른 방법으로 회전이 방지되어야 한다.
원하는 선하중에 대한 토크를 계산하는 데 사용되는 일반적인 관계는 나사산의 기하학적 구조와 나사산 및 볼트 머리 또는 너트 아래의 마찰을 고려한다. 다음은 표준 ISO 또는 국가 표준 볼트와 나사산이 사용된다고 가정한다.
여기서
는 필요한 토크
는 너트 계수
는 원하는 선하중
는 볼트 직경
너트 계수 K는 나사산의 기하학적 구조, 마찰, 피치를 설명한다. ISO 및 통합 국가 표준 나사산을 사용하는 경우 너트 계수는 다음과 같다.
여기서
= 평균 나사산 직경, 피치 직경에 가깝다.
= 공칭 볼트 직경
= (나사 피치)/(파이 * dm)
나사 피치 = 1/N (N은 인치 또는 mm당 나사산 수)
볼트 결합 토크 계산
= 나사산의 마찰 계수
= 나사산 각도의 절반 (일반적으로 60°) = 30°
= 토크가 가해진 머리 또는 너트 아래의 마찰 계수
=  = 0.15일 때, 사용된 치수는 모든 크기의 거친 또는 가는 볼트에 해당하며, 너트 계수는 K ≈ 0.20이므로 토크/선하중 관계는 다음과 같다.
윤활된 것과 윤활되지 않은 1/2 인치 - 20 UNF 볼트 두 샘플을 800 lb-in으로 토크를 가한 효과에 대한 연구는 동일한 평균 선하중 7700 lbf를 생성했다. 윤활되지 않은 볼트 샘플의 선하중은 평균값에서 1100 lbf의 표준 편차를 가졌고, 윤활된 샘플은 680 lbf의 표준 편차를 가졌다. 선하중 값과 토크를 위의 관계에 사용하여 너트 계수를 풀면 K = 0.208로 나타나며, 이는 권장 값인 0.20에 매우 가깝다.
볼트 결합 토크 계산
구조용 응용 분야에서 선호되는 볼트 선하중은 고강도 패스너의 경우 패스너의 항복 하중의 최소 75%여야 하며, 영구 패스너의 경우 항복 하중의 90%까지 높아야 한다. 선하중의 이점을 얻으려면 클램핑력이 조인트 분리 하중보다 높아야 한다. 일부 조인트의 경우 조인트를 고정하기 위해 여러 개의 패스너가 필요하며, 이들은 모두 최종 토크가 가해지기 전에 손으로 조여서 균일한 조인트 장착을 보장한다.
볼트 결합 토크 계산
볼트에 토크를 가하여 얻는 선하중은 토크의 유효한 부분에 의해 발생한다. 나사산 및 너트 또는 볼트 머리 아래의 마찰은 적용된 토크의 일부를 소모한다. 적용된 토크의 대부분은 토크가 가해진 볼트 머리 또는 너트 아래(50%)와 나사산(40%)의 마찰을 극복하는 데 소실된다. 나머지 10%의 적용된 토크는 볼트를 늘리고 선하중을 제공하는 데 유용한 작업을 한다. 초기에는 토크를 가할 때 볼트 머리 또는 너트 아래(어느 쪽 끝에 토크가 가해지는지에 따라 다름) 및 나사산의 정마찰을 극복해야 한다. 마지막으로 동적 마찰이 우세하며 볼트가 장력을 받음에 따라 토크는 50/40/10% 방식으로 분산된다. 토크 값은 나사산 및 토크가 가해진 볼트 머리 또는 너트 아래에서 발생하는 마찰과 고정된 재료 또는 사용된 와셔에 따라 달라진다. 이 마찰은 윤활제 또는 나사산에 적용된 도금(예: 카드 늄 또는 아연)의 적용에 의해 영향을 받을 수 있으며, 패스너의 표준은 토크 값이 건조 또는 윤활된 나사산에 대한 것인지 정의한다. 왜냐하면 윤활은 토크 값을 15%에서 25%까지 감소시킬 수 있기 때문이다. 건조하게 토크를 가하도록 설계된 패스너를 윤활하면 과도하게 조여져 나사산이 손상되거나 패스너가 탄성 한계를 넘어 늘어나 클램핑 능력이 감소할 수 있다.
볼트 결합 토크 계산
볼트 머리 또는 너트 모두 토크를 가할 수 있다. 한쪽이 더 큰 베어링 면적 또는 마찰 계수를 가지면 동일한 목표 선하중을 제공하기 위해 더 많은 토크가 필요할 것이다. 패스너는 클리어런스 홀에 장착된 경우에만 토크를 가해야 한다.
토크 렌치는 볼트의 선하중을 직접 측정하지 않는다.
선하중을 결정하는 보다 정확한 방법은 너트에서 나사산의 연장을 정의하거나 측정하는 것에 의존한다. 또는 너트의 각도 회전 측정은 패스너의 나사산 피치에 따라 나사산 연장을 정의하는 기초 역할을 할 수 있다. 나사산 연장을 직접 측정하면 클램핑력을 매우 정확하게 계산할 수 있다. 이는 다이얼 테스트 인디케이터를 사용하여 패스너 꼬리에서의 편향을 읽거나, 변형률 게이지를 사용하거나, 초음파 길이 측정으로 달성할 수 있다.
볼트 결합 토크 계산
볼트 선하중은 볼트를 항복점까지 토크를 가하여 제어할 수도 있다. 어떤 상황에서는 숙련된 작업자가 볼트 재료가 항복하기 시작할 때 토크 렌치를 돌리는 데 필요한 작업량이 감소하는 것을 느낄 수 있다. 그 지점에서 볼트는 볼트 면적과 볼트 재료의 항복 강도에 의해 결정된 선하중을 갖는다. 이 기술은 특별히 제작된 기계에 의해 더 정확하게 실행될 수 있다. 이 방법은 매우 높은 선하중에만 작동하고 비교적 비싼 공구가 필요하기 때문에 주로 고성능 엔진과 같은 특정 응용 분야에서만 일반적으로 사용된다.
현재(아직) 패스너의 장력을 현장에서 측정하는 간단한 방법은 없다. 가장 정확한 방법부터 가장 정확한 방법까지 모든 방법은 먼저 패스너를 이완시킨 다음 힘을 가하고 결과로 얻은 연신량을 정량화하는 것을 포함한다. 이를 사용되는 기술에 따라 '재토크' 또는 '재장력'이라고 한다.
이 과정에 사용되는 기술은 다음과 같다.
문제가 되는 패스너에 전자 토크 렌치가 사용되어 적용된 토크가 증가함에 따라 측정될 수 있다.
최근의 기술 발전으로 초음파 테스트를 사용하여 장력을 (± 1%)로 설정할 수 있게 되었다. 이는 각 패스너에 변형률 게이지를 설정할 필요 없이 변형률 게이지와 동일한 정확도를 제공한다.
장력을 나타내는 또 다른 방법(주로 강철 설치에서)은 크러시 와셔를 사용하는 것이다. 이 와셔는 드릴링되어 주황색 RTV로 채워져 있다. 주어진 힘(± 10%)이 가해지면 주황색 고무 가닥이 나타난다.
대량 사용자(예: 자동차 제조업체)는 종종 컴퓨터 제어 너트 드라이버를 사용한다. 이러한 기계에서 컴퓨터는 미리 정해진 값에 도달하면 토크 메커니즘을 끄는 것을 제어한다. 이러한 기계는 종종 조립 라인에서 휠 너트를 장착하고 조이는 데 사용되며, 광산 현장의 이동식 공장 타이어 장착 베이에서도 사용되도록 개발되었다.
볼트 결합 나사산 맞물림
나사산 맞물림은 나사산과 암나사 사이에 맞물린 나사산의 길이 또는 개수를 말한다. 볼트 결합은 나사산이 전단에서 파손되기 전에 볼트 생크가 인장으로 파손되도록 설계되지만, 이를 위해서는 최소 나사산 맞물림이 달성되어야 한다. 다음 방정식은 이 최소 나사산 맞물림을 정의한다.
여기서 Le는 나사산 맞물림 길이, At는 인장 응력 면적, D는 나사의 주요 직경, p는 피치이다. 이 방정식은 나사와 암나사 재료가 동일한 경우에만 유효하다. 동일하지 않은 경우, 추가 나사산 길이를 결정하는 데 다음 방정식을 사용할 수 있다.
여기서 Le2는 새로 필요한 나사산 맞물림이다.
이 공식들은 절대 최소 나사산 맞물림을 제공하지만, 많은 산업에서는 볼트 연결이 최소한 완전히 맞물려야 한다고 명시한다. 예를 들어, FAA는 일반적인 경우에 적어도 하나의 나사산이 모든 볼트 연결에서 돌출되어야 한다고 결정했다.
볼트 결합 고장 모드
파손되거나, 풀리거나, 부식된 볼트의 고장 모드 분석을 수행할 때는 아래의 고장 모드를 신중하게 고려해야 한다.
과부하
과부하는 적용 장비의 작동 힘이 클램프 하중을 초과하여 조인트가 시간이 지남에 따라 풀리거나 치명적으로 파손될 때 발생한다.
과도한 토크
과도한 토크는 나사산을 손상시키고 패스너를 변형시켜 파손을 일으킬 수 있지만, 이는 매우 오랜 시간에 걸쳐 발생할 수 있다. 부족한 토크는 조인트가 풀리게 하여 파손을 일으킬 수 있으며, 조인트가 굴곡되어 피로로 인해 파손될 수도 있다.
피로
축방향 또는 횡방향 하중이 볼트의 선하중을 초과하거나 볼트가 횡방향으로 미끄러지면 볼트의 움직임으로 인해 재료에 작은 균열이 발생하여 결국 볼트 또는 수나사 부품의 피로 (재료) 파손으로 이어진다. boltscience의 빌 에클레스(Bill Eccles)에 따르면, [대부분의 응용 분야에서 볼트가 피로에 강하도록 하는 가장 효과적인 방법은 볼트를 충분히 조이는 것이다.]
볼트 결합 고장 모드
브리넬 경도 시험
브리넬 경도 시험은 품질이 낮은 와셔에서 발생할 수 있으며, 클램프 하중 손실과 그에 따른 조인트의 피로 (재료) 파손으로 이어진다.
기타 고장 모드
기타 고장 모드에는 부식, 매립, 층밀림 변형력 한도 초과가 포함된다.
볼트 조인트는 의도적으로 전단 핀처럼 다른 부품보다 먼저 파손되도록 설계된 희생 부품으로 사용될 수 있다.
볼트 결합 잠금 메커니즘
잠금 메커니즘은 볼트 조인트가 풀리는 것을 방지한다. 진동 또는 조인트 움직임으로 인해 조임틀 구조적 하중 손실 및 조인트 파손이 발생할 경우, 그리고 볼트 조인트의 보안이 필수적인 장비에서 필요하다. 자동 풀림 거동에 대한 일반적인 테스트는 융커 테스트이다.
잼 너트
두 개의 너트를 서로 조인다. 이 응용 분야에서는 더 얇은 너트를 조인트에 인접하게 배치하고, 더 두꺼운 너트를 그 위에 조여야 한다. 더 두꺼운 너트는 조인트에 더 많은 힘을 가하여 먼저 얇은 너트의 나사산에 가해지는 힘을 완화하고 그 다음 반대 방향으로 힘을 가한다. 이러한 방식으로 더 두꺼운 너트는 조인트에서 멀리 떨어진 나사산 측면에 단단히 압력을 가하고, 얇은 너트는 조인트에 가장 가까운 나사산 측면에 압력을 가하여 두 너트를 양방향으로 나사산에 단단히 고정시킨다.
프리베일링 토크 너트 (잠금 너트)
내부 나사산(금속 또는 비금속, 예: 나일록 너트)에 삽입물 또는 외부 나사산에 비금속 재료의 플러그/패치가 설치된다. 이 재료는 반대쪽 패스너의 나사산에 마찰력으로 결합하여 프리베일링 토크를 생성하며, 이는 패스너의 후진 또는 풀림을 방지한다.
볼트 결합 잠금 메커니즘
화학적 잠금 화합물 (나사 고정액)
화학적 잠금 화합물의 사용은 화합물이 경화될 때 나사산을 함께 묶는다. 이러한 화합물의 예로는 산소가 없을 때 경화되고 조인트의 나사산을 함께 고정하는 혐기성 화합물인 록타이트가 있다. 화학적 잠금 방법은 이탈 토크 후에 마찰을 생성한다. 경화된 폴리머가 너트를 회전할 때 여전히 마찰을 생성하므로 프리베일링 토크는 일반적으로 0보다 높다.
안전 와이어 (록 와이어)
너트와 볼트 머리에 구멍을 뚫고 와이어를 구멍을 통해 끼워 역회전을 방지한다. 이 잠금 방법은 노동 집약적이지만 중요한 조인트에 여전히 사용된다.
잠금 너트
너트의 일부가 조일 때 탄성적으로 변형되어 잠금 동작을 제공한다.
스프링 와셔 및 스프링 와셔
조일 때 축 방향으로 구부러지는 와셔. 스프링 와셔는 추가적인 축 방향 힘을 생성하는 반면, 잠금 와셔는 회전에 대한 더 직접적인 저항을 제공하는 방식으로 표면과 맞물리는 부분이 있다.
볼트 결합 볼트 소음
볼트 소음은 볼트 결합부가 "하중 하에서 베어링"으로 미끄러져 들어가 소총 소리와 유사한 큰 소음을 발생시킬 때 건물에서 발생한다. 이 현상은 구조적으로 중요하지 않으며 거주자에게 위협이 되지 않는다.
두 요소 사이의 볼트 조인트는 베어링형 조인트 또는 마찰력 조인트 역할을 할 수 있다. 마찰 조인트에서는 요소들이 충분한 힘으로 함께 클램프되어 클램프된 표면 사이의 결과 마찰이 요소들이 서로 옆으로 미끄러지는 것을 방지한다.
베어링 조인트에서 볼트 자체는 볼트 생크(볼트 머리 근처의 볼트 나사산 없는 부분)가 클램프된 요소의 구멍 측면에 닿음으로써 요소의 횡방향 움직임을 제한한다. 이러한 조인트는 클램프된 표면 사이에 높은 수준의 마찰이 필요하지 않으므로 더 적은 클램핑력이 필요하다. 볼트와 구멍 사이의 간극은 열팽창 및 기타 약간의 움직임을 허용하기 위해 볼트가 구멍 측면에 닿기 전에 약간의 횡방향 움직임이 발생할 수 있음을 의미한다.
볼트 결합 볼트 소음
베어링 조인트로 설계되었더라도, 클램프된 요소들 사이의 표면 마찰은 일정 시간 동안 움직임을 저항하기에 충분할 수 있으며, 특히 건물이 아직 완전히 하중을 받지 않았을 때 그러하다. 따라서 처음에는 마찰 조인트로 작동한다. 횡방향 힘이 이 마찰을 극복하기에 충분해지면, 클램프된 요소들은 구멍 측면이 볼트 생크에 닿을 때까지 움직인다. 이 움직임("베어링으로 미끄러짐")은 일반적으로 매우 갑자기 시작되고 멈추며, 종종 소리를 통해 관련 요소들의 탄성 에너지를 방출하여 크지만 해롭지 않은 소음을 발생시킨다.
볼트 결합 국제 표준
EN 1515: "플랜지와 그 조인트 - 볼팅"
EN 1515-1: "플랜지와 그 조인트 - 볼팅 - 1부: 볼팅 선택"
EN 1515-2: "플랜지와 그 조인트 — 볼팅 — 2부: 강철 플랜지용 볼트 재료 분류, PN 지정"
EN 1515-2: "플랜지와 그 조인트 — 볼팅 — 3부: 강철 플랜지용 볼트 재료 분류, 등급 지정"
이성전
이성전은 대한민국 출신의 원불교 교무로, 독일 바이에른주 레겐스부르크의 원불교 레겐스부르크교당에서 남편 페터 스탑나우(법명 원법우) 별세 이후 교화를 계승해 이윤덕과 함께 원불교공동체를 이끌고 있다.
이성전 생애
이성전은 독일 바이에른주 레겐스부르크에서 남편 페터 스탑나우와 함께 1999년 자택을 법당으로 개조하여 원불교 레겐스부르크교당을 설립하였다. 레겐스부르크교당은 독일 비영리 등록단체(e.V.)로 운영되며, 레겐스부르크 Kumpfmühl-Ziegetsdorf-Neuprüll 지역 Eigenheimweg 23에 위치하고 정기 법회와 선 명상을 비롯한 다양한 일정을 운영하고 있다. 그는 교무가 되기 전부터 현지 언어와 문화를 기반으로 설법 보조, 상담, 프로그램 운영에 직접 참여하였으며, 레겐스부르크 시민축제(Bürgerfest)와 종교 평화 기도를 비롯한 공공 행사에서 교당을 대표하여 활발히 활동하였다. 2009년에는 남편과 이윤덕 교무와 함께 바이에른 주정부 공식 만찬에 초청되어 지역 종교 간 교류와 공적 활동에 기여하였다. 그는 또한 야외 연계 활동에도 적극적으로 참여하여 2022년 비젠트 네팔 히말라야 파빌리온에서 전통 불교 명상 프로그램을 진행하였으며, 2025년 여름에는 같은 장소에서 한국 어린이 예술단 ‘한소리’ 공연을 포함한 한국문화주간 행사를 직접 개최하여 지역 사회와의 교류를 확대하였다. 2023년 4월 23일 남편이 별세한 뒤 이성전은 출가하여 교무 교육을 마치고 교당의 영적 지도자이자 협회 대표진(‘Vorständin’)으로 선출되어 공동체 운영을 맡았다. 그는 같은 해 레겐스부르크 시 평생교육기관(VHS)에서 명상 강좌를 개설하여 원불교의 수행을 지역사회 교육 프로그램으로 정착시켰으며, 월간원광 보도에 따르면 치매 환우 대상 노래 재능기부, 방과후 음악학교 출강, 종교인협의회 활동 등 40년 이상 지역 사회와 함께하는 삶을 이어왔다. 교단과 현지 매체는 레겐스부르크교당의 교화가 원법우–이윤덕–이성전의 협력 구도로 발전했으며, 남편의 별세 이후에도 이성전이 주도적으로 교화를 계승하며 지역 기반을 확대하고 있음을 강조한다.
격납건물 여과배기설비
격납건물 여과배기설비(영어: Filtered Containment Venting System, FCVS)는 심각한 원자력 사고 발생 시 격납건물의 압력을 배출할 때 핵분열 생성물의 방출을 최소화하도록 설계된 사고 관리 시스템이다. 심각한 사고 관리 조치(SAMM)로서 격납건물 배기는 노심 용융을 방지할 수는 없지만 환경에 미치는 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있다.
격납건물 여과배기설비 원리
대부분의 원자력 발전소에는 심층 방어 원칙에 따라, 부분적 또는 전체적인 원자로 노심 손상 즉, 핵연료(1차 방벽)의 무결성이 손실된 사고 발생 시 방사성 동위 원소가 환경으로 방출되는 것을 막는 최종 방벽 역할을 하는 격납건물이 있다. 이러한 시나리오 중 가장 심각한 상황에서는 연료가 장기간 충분히 냉각되지 않으면, 예를 들어 상당량의 용융 연료(노심용융물)가 원자로 압력용기 바닥에 도달하여 녹아내리는 경우 1차 계통(2차 방벽)의 무결성 또한 위협받을 수 있다. 이 시점에서는 1차 계통의 냉각수 대부분이 파이프 파열(냉각재 상실사고)로 이미 방출되지 않았더라도 격납건물 대기로 방출될 것이며, 용융 연료에서 세슘과 아이오딘과 같은 휘발성 핵분열 생성물과 함께 격납건물 압력을 증가시킨다. 원자력 발전소에는 격납건물 대기를 냉각하도록 설계된 시스템(예: 격납건물 살수 시스템)이 장착되어 있지만, 심각한 사고(예: 모든 전력이 손실되는 소외 전원 상실)의 경우 이러한 시스템을 사용할 수 없을 수 있다. 이 경우 압력을 낮추기 위해 대기를 배기하여 격납건물 고장으로 인한 통제되지 않는 방사성 동위 원소 방출을 피할 수 있다.
격납건물 여과배기설비 원리
FCVS에는 크게 두 가지 유형이 있다.
두 가지 유형 모두 배기된 대기에 포함된 대부분의 연무질(세슘 포함, >99.9%)과 아이오딘(원소 형태로 >99%)을 제거할 수 있다.
격납건물 여과배기설비 역사적 사용
사고 사용 측면에서 역사적으로, 1957년 윈드스케일 화재에서 1세대 가스 냉각 원자로의 초기 스크러버가 방사성 동위 원소 배출을 줄였다. 스크러버는 그 역할이 요청되기 전에는 그 시설에 스크러버의 통합을 주장했던 과학자 존 콕크로프트의 이름을 따서 콕크로프트의 폴리라고 조롱조로 불렸다. 화재 이후 콕크로프트의 스크러버가 더 넓은 환경으로 유출되는 물질의 양을 줄인 후, "사고 후에는 폴리라는 단어가 적절하지 않은 것 같았다."
현대적인 FCVS 개념은 1970년대 후반 WASH-1400 보고서의 결론과 스리마일섬 원자력 발전소 사고의 결과로 탄생했으며, 서유럽에서는 1986년 체르노빌 원자력 발전소 사고 발생으로 그 구현이 가속화되었다. 특히 서유럽과 같이 원자력 발전소가 인구 밀집 지역에 가까이 있는 국가에서는 일부 사고 시나리오가 환경으로 상당량의 방사성 핵종을 방출하여 용납할 수 없는 수준에 이르게 된다는 인식이 확산되었다.
격납건물 여과배기설비 역사적 사용
1980년대 후반과 1990년대 초반, FCVS는 프랑스, 독일, 스웨덴, 스위스, 핀란드의 기존 원자력 발전소에 후향적으로 설치되었다(로비사 원자력 발전소의 VVER 제외). 독일에서는 이 장치가 당시 원자력 안전을 담당했던 환경부 장관 발터 발만의 이름을 따서 발만-밸브라는 별명이 붙었다. 2010년대에는 FCVS가 불가리아, 캐나다, 네덜란드에 설치되었다. 그러나 2011년 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고에 연루된 후쿠시마 제1 원자력 발전소에는 FCVS가 장착되어 있지 않았다. 만약 이 발전소에 FCVS가 있었다면 사고 중 방출된 방사성 동위 원소의 양은 거의 확실히 더 적었을 것이다. 이 사고 이후 많은 다른 나라들이 벨기에, 중화인민공화국, 일본, 대한민국, 스페인, 루마니아를 포함하여 FCVS로 자국 발전소를 업그레이드하기로 결정했다. 또한 2014년까지 체코, 슬로바키아, 러시아(일부 발전소)에서 이러한 업그레이드가 논의 중이었다.
격납건물 여과배기설비 공급업체
아레바와 웨스팅하우스가 FCVS를 공급한다.
로버트 A. 캐로
로버트 앨런 캐로(영어: Robert Allan Caro, 1935년 10월 30일~)는 미국의 언론인이자 작가로, 미국 정치 권력자 로버트 모지스와 린든 B. 존슨의 전기 집필로 널리 알려져 있다. 기자로 오랫동안 활동한 뒤 뉴욕의 도시계획가 로버트 모지스의 전기인 《권력의 중개인》(1974)을 집필했는데, 이 책은 모던 라이브러리가 선정한 20세기 최고의 논픽션 100선에 포함되었다. 이후 캐로는 전직 미국 대통령 린든 존슨의 전기 시리즈 《린든 존슨의 시간들》(1982, 1990, 2002, 2012)을 네 권까지 펴냈으며, 다섯 번째(완결) 권을 집필 중이다. 그는 “지난 세기의 가장 영향력 있는 전기 작가” 가운데 한 사람으로 자주 언급된다.
로버트 A. 캐로
캐로는 전기 작품으로 퓰리처상 전기 부문 2회, 전미도서상 2회(한 번은 공로상), 프랜시스 파크먼 상, 전미도서비평가협회상 3회, 멘켄상, 텍사스 문학원의 Carr P. Collins 상, D. B. 하더먼 상, 미국 예술과 문학 아카데미 전기 부문 금메달 등을 수상했다. 2010년에는 버락 오바마 대통령으로부터 전미인문학메달을 받았다.
캐로의 작업은 ‘지칠 줄 모르는 조사와 디테일’로 유명하며, 방대한 자료조사를 수행하는 다른 작가들을 평론가들이 ‘캐로풍(Caro-esque)’이라 부를 때 자주 소환된다.
로버트 A. 캐로 생애와 경력
캐로는 뉴욕에서 유대인 부모인 셀리아(메넬로우, 뉴욕 출생)와 벤자민 캐로(폴란드 바르샤바 출생) 사이에서 태어났다. 센트럴파크 웨스트 94가에서 자랐으며, 사업가였던 아버지는 이디시어와 영어를 할 줄 알았으나 말수가 적었다. 어머니가 오랜 투병 끝에 세상을 떠났을 때(그가 11세) 더욱 침묵이 깊어졌다고 한다. 어머니는 임종 직전에 아들을 호레이스 만 고등학교(브롱크스 리버데일)로 보내 달라는 소망을 남겼다. 캐로는 학생 시절 교내 신문을 러시아어로 번역해 소련 학생 1만 명에게 우편으로 발송하기도 했다. 1953년 졸업 후 프린스턴 대학교에 진학해 영어를 전공했고, 교내 신문인 The Daily Princetonian의 매니징 에디터를 맡았다.
호레이스 만 시절부터 그의 글은 길기로 유명했다. 학교 유머지 프린스턴 타이거에 실린 단편은 거의 한 호 전체를 차지했고, 에른스트 헤밍웨이의 실존주의를 다룬 235쪽짜리 학부 졸업 논문(“Heading Out…”)은 영어과에 ‘논문 분량 상한(일명 캐로 룰)’을 만들게 했다는 일화도 있다. 1957년 우등(cum laude)으로 졸업했다.
로버트 A. 캐로 생애와 경력
그는 뉴저지의 뉴 브런즈윅 데일리 홈 뉴스(현 Home News Tribune) 기자로 직업 경력을 시작했다. 잠깐 미들섹스 군 민주당 홍보 업무를 맡았으나, 선거일에 흑인 감시원들이 체포되는 장면을 보고 정치를 떠났다. 2012년 프로필에서 그는 “경찰의 거친 태도보다 그 상황을 ‘그냥 받아들이는’ 사람들의 모습이 더 강렬했다”고 회고했다.
이후 럿거스 대학교 대학원(영문학)에서 조교로 지내다 뉴스데이의 탐사기자로 6년간 일했다. 롱아일랜드 한 가정의 9달러 절도 사건을 해부한 기사 〈9달러 절도의 해부〉 등은 그의 집요한 조사 방식을 보여주는 사례로 뉴욕 타임스가 재조명했다. 또 그는 로버트 모지스가 추진한 롱아일랜드해협 횡단 교량(라이–오이스터베이)의 문제점을 연재로 다뤘다. 뉴욕 주 의회가 압도적 찬성을 보이자, 캐로는 “선출되지도 않은 사람이 주 전체를 뒤흔드는 힘을 갖고 있는데, 그 힘이 어디서 나오는지 기자인 나는 전혀 모른다”는 자각을 했다고 말한다.
2004년 민주당 전당대회 둘째 날에는 테드 케네디 상원의원 소개 연설을 맡아, 미국 지도자의 ‘용기’를 강조했다.
로버트 A. 캐로 주요 저작
1965~1966년 그는 하버드 대학교의 니만 펠로로 있으면서 도시계획 수업을 듣다, “고속도로는 ‘교통 밀도’ 같은 수식이 아니라 로버트 모지스가 ‘거기에 짓고 싶어 해서’ 지어진다”는 문제의식을 얻었다.
그는 모지스를 본격적으로 파헤친 전기 《The Power Broker》(부제: Robert Moses and the Fall of New York)를 집필하기 시작했고, 9개월이면 끝날 줄 알았던 작업은 1974년 출간까지 이어졌다. 총 522회의 인터뷰(모지스 보좌진 마이클 매디건, 시드니 샤피로 등과의 다회 인터뷰 및 모지스 본인과의 7회 인터뷰 포함)와 방대한 사료 조사가 토대였다. 아내 이나는 연구조수로서 가계 집을 팔고 교사로 일해 집필을 뒷받침했으며, 이 과정에서 베라자노 내로스 교에 관한 석사 논문을 쓰기도 했다.
이 책은 학술적 엄밀성과 문학적 서사를 결합한 기념비적 작업으로 평가받는다. 특히 크로스 브롱크스 고속도로 장(章)은 지역 주민의 시각까지 모두 담아 강력한 공공 논쟁을 촉발했다. 출간 직후 모지스는 23쪽 분량의 반박문으로 응수했다.
로버트 A. 캐로 주요 저작
《권력의 중개인》 성공 후 캐로는 시선을 린든 B. 존슨에게 돌렸다. 편집자 로버트 가틀리브가 피오렐로 라과디아 전기를 제안했지만, 캐로는 이미 ‘권력’ 자체를 쓰기 위해 존슨을 결심한 뒤였다. 캐로는 텍사스 시골과 워싱턴 D.C.에 실제로 거주하며 존슨을 아는 이들을 집요하게 인터뷰했다. 시리즈는 당초 3부작이었으나 현재 5권으로 계획되어 있으며, 출간·예정 권은 다음과 같다.
2011년 캐로는 “다섯 번째 권까지”를 공식화했고, 2017년에는 베트남 현지 조사를 예고했다. 2020년 1월 기준으로는 원고 600쪽을 마쳤고 1965년 메디케어 통과 부분을 집필 중이라고 밝혔다. 2025년 3월 기준으로는 다섯 번째 권의 원고가 980쪽에 이르렀다.
캐로의 존슨 평전은 존슨을 기회주의자이자 비전가라는 상반된 면모로 그려낸다. 1948년 상원의원 민주당 결선 승리는 광범위한 부정과 ‘투표함 채워넣기’의 결과였다고 보지만, 동시에 투표권법 등 진보 입법을 강력한 정무 기술로 통과시킨 점도 강조한다. 레이디 버드 존슨은 몇 차례 인터뷰하다가 돌연 중단했고, 빌 모이어스는 인터뷰에 응하지 않았으나, 존 코낼리와 대변인 조지 크리스천 등 많은 측근들이 육성을 남겼다.