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세인트 폴 대성당의 가장 눈에 잘 띄는 특성은 지름 34m의 거대한 크기의 돔이다. 이는 피트로 환산하면 약 365피트인데, 이는 크리스토퍼 렌 경의 천문학에 관한 지대한 관심을 반영한 것이다. 20세기 후반까지 세인트 폴 대성당은 런던 전체에서 가장 높은 건물이었으며, 본디 렌 경이 지은 다른 교회들의 첨탑에 둘러싸여 더욱 더 웅장한 시각적 효과를 내도록 구현된 것이었다. 바니스터 플레처 경은 이 돔을 보며 '아마 유럽 전체에서 가장 훌륭한 돔일 것'이라고 극찬한 바 있고, 헬렌 가드너는 '웅장하다'라고 일평했다.
렌 경은 로마의 성 베드로 대성당에서 돔의 원형을 따왔다. 다만 성 베드로 대성당의 돔과는 달리, 세인트 폴 대성당의 돔은 확연하게 나누어진 2개의 층으로 구성되어 있으며, 약 95피트의 높이를 지니고 있다. 이 돔의 구조를 자세히 살펴보면, 크리스토퍼 렌 경이 돔의 하부에 연속적인 기둥들로 이루어진 콜로네이드를 사용하는 방안을 훨씬 더 선호했음을 알 수 있다. 미켈란젤로가 성 베드로 대성당에 사용했던 창문들과 내부와 직립된 기둥들을 사용한 것과는 달리, 렌 경은 아예 기둥들로 이루어진 회랑을 따로 건설했고, 그 곳을 사람들이 다닐 수 있도록 하였다. 또한 설계가 끝난 직후에는 4번째 기둥들 사이마다 벽들을 세워 독특함을 추구하는 것과 함께, 내부의 벽돌로 지어진 돔, 그리고 채광용 랜턴의 하중을 분산시킬 수 있도록 하였다.
돔의 열주들 위에는 석조 난간이 둘러쳐진 널찍한 발코니가 있어 그 위에 올라가 주위의 전경을 둘러볼 수 있다. 이를 돌의 회랑(Stone Gallery)라고 부르는데, 이 발코니 바로 위에 자리한 코니스(cornice) 아래에는 추가적인 기둥들과 직사각형 모양 창문들이 나있어 안에서도 밖을 내다볼 수 있게 하였으며, 전체적으로 돔에 더 가벼운 분위기를 부여하였다. 이 코니스 위에는 최종적으로 납으로 만든 원형 돔이 올라가 있는데, 돔 바로 위에 있는 랜턴(lantern)에는 채광용 창들이 나있어 돔 내부로 자연광이 비쳐 들어올 수 있게 한다. 이 창으로 들어온 빛은 내부의 벽돌 돔에 뚫려있는 창들을 통과하여 성당 내부까지 곧바로 들어올 수 있게 설계되어 있으며, 날씨가 좋을 때에는 대성당 전체가 은은하게 빛나게 하는 효과를 낸다. 세인트 폴 대성당의 돔은 3겹으로 나뉘어 지어져 있는데, 돔의 내부에는 낮은 벽돌조 돔이 아래에 위치해 있고 그리고 그 위에 세운 채광탑을 지탱하기 위한 벽돌조의 끝이 둥근 원추형의 궁륭을 만들었고, 그 위에 채광용 랜턴을 올린 후 옆에 목조 트러스를 세워 외부 돔의 형상을 만들고 납으로 마감하여 만들어진 것이다.
세인트 폴 대성당에서 가장 독특한 외관 구조 중 하나는 바로 그 돔 맨 꼭대기에 있는 채광용 랜턴인데, 여타 교회들의 원기둥형, 팔각 기둥형 랜턴들과는 다르게 대성당의 채광용 랜턴은 기본적으로 각각의 면들이 동서남북을 정확히 가리키는 사각 기둥에 4개의 대리석 기둥 포르티코가 그 앞을 장식하고 있는 형태이다. 채광용 랜턴 맨 위에는 황금 공과 십자가가 올라가 있는데, 이 구조물의 높이만 해도 7m이며, 그 무게는 8톤에 달한다. 참고로 랜턴 구조물 전체의 하중은 무려 850톤에 달한다.
서쪽 파사드.
르네상스 시기의 모든 건축가들에게 주어진 최대 현안들 중 하나는 어떻게 해야 낮은 높이의 중앙 신랑을 성당의 정면 파사드와 조화롭게 건축할 수 있을까와 관련된 문제였다. 세인트 폴 대성당의 경우에는 성 베드로 대성당의 초기 건축안을 참고하여, 파사드 양 옆에 거대한 2개의 탑을 세우는 것으로 이를 해결지었는데, 이 것과 동시에 파사드에 고전적인 2층의 포르티코를 세우는 것으로 우아미를 더했다. 참고로 성 베드로 대성당의 경우에, 초기 설계안에는 2개의 탑이 함께 있었으나, 나중에 가면서 성당 정면에 나르텍스를 건설하고 파사드의 크기를 훨씬 더 확장시키고, 그 앞을 그리스식 삼각 페디먼트로 장식하는 것으로 종결되어 현재의 성당에는 탑을 찾아볼 수 없다. 현재의 파사드는 조각가 프랜시스 버드(Francis Bird, 1167~1731)이 조각한 사도 바오로의 개종으로 장식되어 있으며, 페디먼트 꼭대기에는 바오로의 조각상이, 좌우 끝부분에는 성 베드로와 대 야고보의 조각상이 자리한다. 정면 좌우의 종탑에는 4대 복음사가의 조각들이 있으며, 왼쪽 종탑에는 마태오와 천사 및 마르코와 사자가, 오른쪽 종탑에는 루카와 황소 및 요한과 독수리가 있다.
내관.
세인트 폴 대성당은 3면에 모두 성가대석과 신랑이 존재한다. 서쪽의 정문으로 들어와 돔이 덮인 나르텍스를 지나면, 이 통로 양 옆으로 채플들이 있어 그 사이를 지나갈 수 있다. 북쪽에는 성 둔스탄의 채플, 남쪽에는 성 조지의 채플, 성 미카엘의 채플 등이 있다. 성당의 신랑의 높이는 약 28m이며, 코린토스 양식의 열주들로 통로와 구분되어 있다. 돔의 지탱 기반은 직육면체 모양이지만, 그 위로 올라간 아치에서 반 구형의 돔이 올라앉아있다.
대성당에서 가장 눈여겨볼 만한 건축물은 바로 장대한 크기의 돔이다. 돔은 성당의 신랑과 익랑에서 솟아오르는 8개의 펜던티브 아치들에 의하여 지탱되고 있으나, 이 8개의 아치들이 모두 무게를 똑같이 나누어 받치는 것은 아니다. 크리스토퍼 렌 경은 일부러 갤러리 맨 양끝에 있는 통로 끝에 추가적인 아치들을 배치하여 주 아치들과 형식적으로만 동등하게 보이는 효과를 내었고, 상부 아치들의 끝 테두리를 크게 확장시켜 주 아치들의 크기와 거의 비슷하게 보이게 하였다. 이 때문에 실제로 돔의 무게는 신랑과 익랑 쪽에 있는 4개의 아치들이 거의 나누어 받치고 있다.
아치의 최하단부에서 약 30m 위에는 34m 너비의 코니스(cornice)가 자리하고 있다. 이 코니스는 속삭이는 회랑을 떠받치고 있는데, 이 속삭이는 회랑이라는 이름은 회랑 반대편에서 조용히 속삭이는 목소리가 벽을 타고 반대편으로 흘러가 반대편 회랑에 있는 사람들도 들을 수 있는 청각적 구조를 가지고 있다고 하여 붙여진 이름이다. 대성당의 돔은 거대한 드럼(돔의 받침대 부분) 위에 서있다. 참고로 이 드럼은 3개씩 짝을 이룬 창문들과, 속에 석조 조각들이 들어있는 8개의 벽감들로 구성되어 있으며, 외관과 거의 비슷한 모양을 띠고 있다. 참고로 돔 내부에 그려진 유화들은 제임스 톤힐 경이 그린 것으로, 세인트 폴의 일생을 8개의 그림으로 나누어 표현한 것이다. 돔 꼭대기에는 로마의 판테온에서 따온 오쿨루스(Oculus)가 있는데, 다만 하늘로 뚫린 판테온과는 달리 세인트 폴 대성당의 오쿨루스는 위의 채광용 랜턴으로 막혀 있어 그 안으로 랜턴의 지지대부분만 볼 수 있다. 참고로 이 돔 내부는 돔의 드럼과 채광용 랜턴에서 흘러 들어오는 빛에 의해 밝혀지며, 특히 독특한 설계로 인하여 햇빛이 밝을 때에는 대성당 전체에 빛이 물결치는 듯한 심미학적인 효과를 낸다고 알려져 있다.
후진.
대성당의 동쪽에 자리잡고 있는 후진은 성가대석이 훨씬 확장된 형태로 만들어져 있으며, 특히 익랑과 신랑을 받치고 있는 아치들의 본 높이를 그대로 활용하여 최대한의 공간 활용성을 추구했다. 대성당의 후진은 모자이크로 장식되어 있다. 초기 모자이크와 장식들은 1940년 독일군의 공습으로 인하여 무너져 내렸고, 현재의 제단과 장식들은 W. 고드프리 앨랜과 스티븐 다이크스 보워의 작품이다. 이 후진의 복구 작업에 든 재원은 모두 영국 국민들의 순수한 기부금으로 충당되었으며, 이 곳에 보관되어 있는 기록에는 제 2차 세계대전 당시 영국을 위해 싸우거나 지원했던 약 28,000여 명의 미국인들의 명단이 들어있다. 후진에 있는 3개의 창문들은 1960년대에 보수된 것이며, 희생과 봉사정신에 관한 내용이 새겨져 있다. 한편 창문들 테두리에는 미국의 희생과 헌신을 기리는 의미에서 미국 군대와 주들의 상징이 붙어있는데, 이들중 한 석회암 판넬에는 NASA를 기리는 의미로 로켓 문양도 새겨져 있다.
시계와 종.
1709년에 랭글리 브래들리에 의하여 대성당의 남서쪽 탑에 시계가 설치되었으나, 19세기 말에 퇴락하였다. 현재 쓰이고 있는 시계는 1893년에 빅벤의 시계에 쓰인 것과 비슷한 디자인을 차용하여 만든 것으로, 더비의 스미스가 만들었다. 시계 구조물의 높이는 약 5.8m에 달하며, 1969년부터는 전기 장치가 붙어 이전처럼 사람이 직접 시계들을 일일이 감독하는 것을 할 필요가 없게 하였다.
남서쪽 탑에는 4개의 종이 달려있는데, 이 종들 중 하나는 '그레이트 폴(Great Paul)'이라고 불리며, 1881년에 러프버러의 한 종 주조장에서 만들어졌으며 약 16,800kg의 무게를 자랑한다. 이는 2012년 런던 올림픽을 위해 새로운 종을 만들기 직전까지 브리튼 섬 전체에서 가장 거대한 종이었으며, 보통 탑의 종들이 오후 1시에 정기적으로 종을 울리는 것에 반해, 이 종은 기계 장치의 오작동으로 인하여 몇 년째 종을 울리지 않고 있다. 4개의 종들 중에는 '그레이트 톰(Great Tom)'이라는 이름의 종도 있는데, 이는 웨스트민스터 궁전의 성 스티븐 경당에서 떼와 수리하여 쓰고 있는 것이다. 이 종은 매시간을 알리며, 특히 왕실 가족, 런던의 주교와 같은 유명인사들이 세상을 떠났을 때 조종으로 울리기도 한다. 다만 미국의 대통령 제임스 가필드가 세상을 떠났을 때도 울리기도 하였다. 마지막으로 울렸을 때에는 2002년에 엘리자베스 2세의 어머니인 엘리자베스 왕대비가 임종했을 때였다. 나머지 2개의 종들은 1717년에 펠프스에 의하여 만들어진 것으로, 매 15분마다 울렸다고 전한다. 이 종들은 아직까지도 사용 가능하며, 한 종의 무게는 660kg이고, 그 지름은 약 100cm이다. 북서쪽 탑에도 12개에 달하는 종들이 달려있다. 2018년 1월에 보수공사를 위하여 종이 한차례 떼어져 수리되었으며, 그해 9월에 다시 올려졌다.
노르만 족 이전.
성 베다가 기록한 바에 의하면, 캔터베리의 아우구스티누스가 604년에 멜리투스라는 이름의 수도사를 당시 앵글로색슨 족의 첫 주교로 임명하였다 이후 색슨 족의 왕은 런던에 멜리투스를 위한 새 주교좌 성당을 지었는데, 이 성당을 세인트 폴에게 헌사하였다. 역사학자들은, 확실하게 검증되지는 않았으나 이 성당이 런던과 앵글로색슨 족에 의하여 세워진 첫 기독교 성당이라고 추측하고 있다.
616년에 앵글로색슨 족의 첫 기독교 왕이 죽자, 그의 아들들은 멜리투스 주교의 간섭에 심한 반감을 느끼고 그와 갈등을 빚다가 결국 멜리투스 주교를 쫓아내었고, 다시 원시 신앙으로 돌아갔다. 이후 성당은 무너져 내렸고, 이후 7세기가 되어서야 다시 기독교가 색슨 족들에게 전파되었을 적, 다시 새로운 성당이 런던에 세워지게 되었다. 다만 이 건물은 962년에 불타 전소하였고, 같은 해에 곧바로 복구되었다. 이후 1016년에 한 색슨 족 왕이 이 성당에 묻히고 무덤이 만들어졌으나, 이후 이 무덤도 불에 타 현재는 찾아볼 수 없다.
옛 세인트 폴 대성당.
4번째로 재건된 성당을 고고학자들은 '옛 세인트 폴 대성당'이라고 칭하며, 현 대성당의 직접적인 원형이라고 피력하고 있다. 이 옛 성당은 1087년에 노르만족에 의하여 건설되기 시작하였으나, 다만 1135년에 일어난 화재로 인하여 일부가 전소되어 다시 건설하였다. 다만 이 성당은 1240년까지 축성되지 않았다. 이 기간 동안 본디 로마네스크 양식이었던 성당이 고딕 양식으로 바뀌었고, 이로 인하여 더 뾰족한 창문들과 상부의 거대한 창들이 새롭게 생겨났다. 또한 고딕 양식의 석조 지탱 아치들이 옆에 빽빽하게 붙어섰고, 중앙에 거대한 첨탑을 세워 마무리하였다고 전해진다.
1256년에 개축 공사가 시작되었다. 이후 1314년에 공사가 완공되었고, 1878년에 실시된 조사 작업에 의하면 당시 성당의 길이는 178m, 너비는 30m였으며, 첨탑은 약 149m였다고 전해진다. 16세기가 되자 건물은 점차 퇴락해가기 시작하였다. 이후 헨리 8세와 에드워드 6세 시절 정부가 로마 가톨릭 교회로부터 분리한 이후, 잉글랜드를 개신교 국가로 만들어간 종교개혁과 청교도 혁명이 일어나자, 성당 내부에 있던 성물들, 가구들, 수도원들의 일부가 병사들에 의하여 무너지거나 약탈당하기도 하였다. 성당 내부에 있던 몇몇 유물들과 성화들은 왕의 개인 창고로 보관되어 살아남기도 하였으나, 성당 담에 쓰인 석재들이 민간에게 팔려나가는 등 여전히 대성당은 수모를 겪고 있었다. 그러던 중 1561년에는 큰 벼락을 맞아 중앙의 첨탑이 파괴되었는데, 로마 가톨릭 수도사들은 이를 보고 '가톨릭을 배반한 것에 대한 신의 보복'이라고 저주하였다. 하지만 당시 성공회 주교였던 제임스 필킹턴은 오히려 이를 '성당을 파괴한 것에 대한 신의 응답'으로 보고, 즉시 모든 성당 파괴 행위들을 중지하였으며 복구 작업에 착수하였다. 이후 런던 시민들과 왕실이 기부를 통하여 재원을 대었으나, 당시 빈약하던 영국의 재무 상황으로는 도저히 성당을 옛 모습처럼 웅장하게 만들 수 없던 형편이었던지라 약간 엉성하게 복원되었다. 1630년대에 영국의 첫 고전주의 건축가라고 불리는 이니고 존스에 의하여 서쪽 프론트가 신설되었다. 이후 영국의 왕당파와 의회파가 내전을 벌이는 동안, 이 곳에서 상당한 혼란들이 일어났고 결국 보관되어 있던 고문서들이 전부 불타는 수모를 겪었다.
옛 세인트 폴 대성당은 한동안 성공회의 중심으로서의 지위를 유지하다가, 1666년 일어난 런던 대화재로 크게 불타는 참사를 입었다. 당시 정부는 대성당을 원형 그대로 복구할 수 있었음에도 불구하고, 조금 더 현대적인 양식으로 대성당을 복구하기로 결정하였다.
현 세인트 폴 대성당.
1669년 7월 30일, 새 성당의 설계 작업이 크리스토퍼 렌 경에게 맡겨졌다. 그는 당시 대화재로 인하여 크게 피해를 입은 런던의 성당들을 복구하는 책임을 맡고 있었으며, 현재 남아있는 런던 시내의 교회들 약 50여개가 모두 렌 경의 설계안대로 복구된 것들이다. 렌 경은 1661년, 옛 대성당이 불타기 전부터 이미 대성당의 수리 작업에 참여한 경력이 있었으며, 당시 고전주의적인 양식을 성당에 첨가하고 내관과 외관을 조금 더 아름답게 꾸미고 싶어 하였다. 렌 경은 고딕 느낌의 높은 첨탑을 없애버리고 그 자리에 거대한 돔을 대신 짓고 싶어하였으며, 남아있는 부분들을 가림막으로 사용하여 외관에 혁신성을 부여하고자 했다. 그는 옛 성당이 불탄 이후 높은 크기의 돔과 화려한 바로크 양식의 익랑과 신랑을 지닌 설계도를 그려 왕실에 제출하였다. 화재 직후에는 불탄 옛 성당의 자재들 대부분을 무너뜨리지 않고 공사에 그대로 활용하려 하였으나, 찰스 2세가 자신의 위상을 드높이기 위하여 더더욱 거대한 건축물을 짓고 싶어하며 결과적으로 1670년대 초반에 모든 옛 성당의 골조들을 철거하고 아예 새로운 건물을 짓기로 합의하였다.
1668년 7월, 윌리엄 산크로프는 렌 경에게 서한을 보내 캔터베리 대주교, 런던과 옥스퍼드의 주교들이 한마음으로 새롭게 설계될 대성당이 '도시와 국가의 위대한 명성에 걸맞은 아름답고 완벽한 성당'이었으면 좋겠다고 한 말을 전했다. 이후 렌 경은 심혈을 기울여 새로운 대성당의 설계도를 작성했고, 이 작업은 몇 년간 지속되었으며, 이후 이 설계안은 왕실의 허락을 받아 통과한다. 다만 렌 경의 의도에 따라 만약 필요한 변화가 있을 경우 렌 경의 뜻대로 바꾸는 것도 허락해주었다. 이후 이 설계안대로 지어진 성당이 바로 지금의 세인트 폴 대성당이 되었으며, 이는 현재에도 영국에서 2번째로 거대한 대성당이고, 특히 그 돔은 세계에서 가장 아름다운 돔들 중 하나로 꼽힌다. 참고로 대성당의 건축 재원은 대부분 석탄세로 충당했으며, 특히 렌 경이 91세로 장수하며 평생 동안 대성당의 건축에 참여했기에 렌 경의 의도 그대로 완성될 수 있기도 하였다.
1708년 10월 26일, 세인트 폴 대성당의 마지막 돌이 맨 꼭대기에 올라가며 대성당이 완공되었다. 이 완공식에는 크리스토퍼 렌 경의 아들과 석공들의 자제들이 참여하였으며, 1711년 12월 25일, 즉 크리스마스에 의회에 의하여 대성당 완공이 공식 발표되었다. 사실 대성당은 1720년대가 되어서야 지붕에 추가적인 석상들이 올라가는 등 1711년에는 완벽하게 마무리된 상황이 아니었기는 하였다. 대성당 신축 공사에 사용된 예산은 2019년 기준으로 약 1억 6천 5백만 파운드에 달한다고 한다.
1697년 12월 2일, 런던 대화재가 일어나고 31년 3개월 후에 새로운 세인트 폴 대성당이 축성되었다. 당시 런던의 주교였던 헨리 콤프턴이 미사를 집전했으며, 시편 122절의 구절을 인용하였다.
첫 집회는 바로 그 주의 일요일 날 처음으로 열렸다. 당시 렌의 새 대성당에 대한 런던 시민은 양 쪽으로 갈렸다. 한 편은 렌의 새 대성당을 런던의 스카이라인을 아름답게 꾸미는 경이로운 건축물이라고 주장했고, 한 편은 웅장하고 거대한 런던 속에 갑작스레 출현한 비영국적인 건축물이라고 혹평했다.
1900년대 이후.
제2차 세계대전 동안 세인트 폴 대성당은 독일 공군의 런던 대공습을 무사히 넘겼다. 다만 1940년 10월 10일, 그리고 1941년 4월17일에 한 번씩 폭탄을 맞아 피해를 입었다. 1940년의 폭탄은 성당의 제대(alter) 일부를 무너뜨렸으며, 1941년의 폭탄은 익랑 벽을 뚫고 들어와 대성당 크립트에 구멍을 내며 폭발했다. 후대 역사학자의 연구에 의하면, 2번째 폭격으로 인하여 돔의 골조 자체가 흔들렸으며, 자칫했으면 돔 자체가 무너질 수도 있었던 상황이었다고 전했다.
1940년 9월 12일, 불발탄이 성당 위로 떨어졌고, 성공적으로 해체되었다. 만일 이 폭탄이 예정대로 터졌다면, 건물 자체가 완전히 무너지고 지름 30m 크기의 크레이터를 지반에 남겼을 것이라고 추정한다. 이후 이 해체 작업의 공훈을 인정받은 폭탄 해체반은 성 조지 훈장을 수여받았다. 현재 이 훈장은 런던의 제국 전쟁 박물관에 전시되어 있다.
대공습 기간 중 런던의 모습들 중 가장 잘 알려진 사진은 허버트 메이슨이 1940년 12월 29일 찍은 세인트 폴 대성당의 모습이다. 이 사진은 검은 연기에 휩싸인 대성당의 모습을 담고 있으며, 후에 런던 대학의 역사학자 리스 자딘은 이렇게 기록했다.
복구 작업.
1996년 존 B. 챔버스 교수가 이끄는 복구 팀이 구리, 납 지붕을 교체하고 새롭게 단장하였다. 이 작업은 무려 15년이라는 시간을 소요하며 2011년 6월에 끝났으며, 당시 영국에서 이루어진 가장 거대한 규모의 복구 작업들 중 하나였다.
설계도.
디자인 변천.
크리스토퍼 렌 경은 세인트 폴 대성당을 설계하는 동안 많은 난관을 겪었다. 그는 당시 런던의 격에 걸맞은 장엄한 대성당을 지어야 한다는 압박에 시달리고 있었는데, 그는 당시 성공회 교단의 입맛과 왕실의 요구를 동시에 만족시켜야 했을 뿐만 아니라, 전례용에 적합하고 중세 영국의 양식에 잘 부합하는 대성당을 지어야 했기 때문이다. 당시 렌은 이탈리아의 르네상스 양식과 바로크 양식에는 일가견이 있었고, 프랑수아 망사르를 배우기 위해 프랑스를 방문한 적도 있었다.
렌의 설계도는 총 5번 수정되었다. 첫 설계도는 오직 그림과 모형 일부로만 존재한다. 이 설계도는 흔히 '첫 설계도(The First Model Design)'이라고 불리는데, 이 설계도에는 판테온처럼 거대한 돔이 위에 얹혀져 있고, 그에 천개가 나있으며 그 아래에 직육면체 구조의 경당이 있는 구조였다. 다만 왕실은 이 설계도를 보고 '장엄하지 못하다'라는 평을 내렸고, 결국 이 설계도는 쓰이지 못하게 된다. 렌의 두 번째 설계도는 그리스식 십자가(Greek Cross) 형태였는데, 영국 국교회는 이 십자가식 구조가 영국식 미사를 드리는 데에 적합하지 못할 것이라 여겨 반대하였다.
렌의 세 번째 설계도는 1673년에 만들어졌으며, 흔히 '그레이트 모델(Great Model)'이라고 불린다. 이 모델은 참나무로 모형까지 만들어졌는데, 이를 만드는 데 현재 가격으로 약 32,000파운드가 들었으며, 그 높이만 해도 약 4m에 이르고 길이는 약 6m이다. 이 설계도에서 렌은 그리스식 십자가 형태는 유지하였으나, 신랑을 크게 확장한 형태였다. 당시 그에게 비판적이었던 재건 위원회 인사들은 이 형태가 영국에 있는 여타 성당들과 너무 다르다고 각을 세웠다. 또한 이 설계도에는 핵심적인 단점이 하나 더 있었는데, 이 설계도는 돔을 8개의 피어로 받치는 형태였기에, 모든 공사가 한꺼번에 멈추지 않고 일사천리로 진행되어야 했기 때문에 중간중간에 공사를 멈추고 미완성된 성당 건물 안에서 임시 미사를 올릴 수 없었다는 것이다. 참고로 당시에는 미완성된 성당 건물 내에서 잠시 공사를 멈추고 미사를 올리는 것이 관례였다. 그레이트 모델은 렌이 가장 선호하던 디자인이었으며, 그는 이 디자인이 전형적인 르네상스식 미를 갖추고 있다고 여겼다. 그레이트 모델이 거부당한 직후, 렌은 더 이상 모형을 만드는 것도 포기하였으며, 그의 설계안들을 공공에 내보여주는 것조차 꺼리게 되었다. 그는 나중에 회고하기를, '이 작업은 시간만 낭비할 뿐만 아니라, 멍청한 심사위원들 때문에 너무 많이 거부당한다'라고 적었다. 이 그레이트 모델의 실제 모형은 아직도 대성당 내부에 보관되어 있다.
렌의 네 번째 설계도는 중간에 왕실의 보증(warrant)을 받았기에, '워런트 디자인(Warrant Design)'이라고 불린다. 이 설계도에서 렌은 고딕 양식을 최대한 많이 녹여내기 위해 노력했으며, 이 설계도에는 전형적인 라틴 십자가식의 성당이 그려져 있었다. 이 성당에는 1.5층으로 구성된 구조가 있었으며, 서쪽에 고전적인 포르티코가 서있었다. 중간에는 낮은 돔이 드럼(Drum)을 떠받치고 있었으며, 이 드럼에 큐폴라가 올라가고 그 위에 높은 첨탑이 세워져 있었다. 이 안은 국왕의 승인을 받았으며, 이후 부활절 아침에 워런트 디자인의 성당이 공사에 들어갔다. 다만 렌 경은 공사 도중에 필요하다면 설계도에 변화를 주는 것 또한 허가받았다.
최종 설계도.
성당의 최종 설계도(Final Design)는 워런트 디자인과 상당히 다르다. 렌은 당시 국왕에게서 '부수적인 변화'를 공사 도중에 집어넣어도 좋다는 허락을 받았는데, 렌은 이를 극적으로 활용했다. 대분의 변화들은 거의 약 30여년에 달하는 기나긴 공사기간 도중에 만들어졌으며, 이 변화들 중 가장 눈여겨 볼만한 변화는 바로 거대한 돔이다. 그는 첫 큐폴라 위에 또 벽돌 구조물을 세웠는데, 이는 이 벽돌 구조물이 우아한 석조 랜턴을 받치기 위함이었다. 이후 목재로 또다른 큐폴라를 세워 벽돌 구조물을 가렸으며, 이 큐폴라와 벽돌 구조물 사이에 틈을 두어 계단을 세워 랜턴의 맨 위로 올라갈 수 있도록 했다. 이 돔은 로마의 성 베드로 대성당에서 크게 영향을 받았으며, 받침 돔은 1665년에 렌이 프랑스 여행을 떠났을 때 본 프랑수아 망사르의 발데그레이스 성당에 영향을 받은 것으로 보인다.
대성당의 첫 삽이 뜨인 때가 언제인지에 대해서는 논란이 있다. 한 자료에는 이가 1675년 6월 21일이라고 적혀있고, 또다른 것에는 25일, 다른 것에는 28일이라고 적혀있다. 다만 확실한 것은 어쨌든 1675년 6월에 공사가 시작되었다는 것이다. 에드워드 스트롱이라는 사람에 따르면, 대성당의 첫 초석은 그의 형제인 토머스 스트롱이라는 사람에 의해 놓였다고 한다. 참고로 토머스 스트롱은 크리스토퍼 렌이 고용한 두 명의 전문 석공들 중 한 명이었다.
오물(, )은 바이칼호에 서식하는 연어와 비슷한 물고기이다.
오물은 플랑크톤과 같은 다른 작은 생물들을 잡아 먹는다. 바이칼호에 서식하는 다른 물고기와 마찬가지로, 바이칼 호의 주요 수입원이며, 오물의 알은 특히 진미로 여겨진다. 현지 소비 및 러시아 서쪽에서도 많이 팔린다. 특히 훈제로 만든 오물은 시베리아 횡단 철도를 타고 시베리아를 여행하는 여행자들에게 별미이지만, 그 숫자가 계속 감소하여 멸종위기 동물로 지정되었고 현재는 허가된 사람만이 잡을 수 있다.
칼새과(Apodidae, swifts)는 칼새목에 속하는 과이다. 칼새과에 속하는 새들은 외형상으로는 제비과의 새들과 비슷하지만 제비과가 속한 참새목과는 계통이 다르고 연관성이 없다. 이렇게 칼새와 제비가 외형상 유사한 이유는 서로 비슷한 생태 환경과 습성을 가지고 있어서 수렴 진화(convergent evolution)한 결과 때문이다.
Apodidae란 과명은 그리스어 απους, "apous"에서 온 것인데 "다리가 없다"는 뜻이다. 실제로 칼새과의 많은 새들은 다리가 거의 안 보일 정도로 아주 짧고 대부분의 생활을 하늘에서 날면서 보내기 때문에 땅에 내려오는 경우가 아주 드물다. 크기는 약 9cm에서 23cm의 크기로 몸집이 작다. 꽁지 또한 짧은 편이다. 멱, 허리, 목, 배는 흰색이고 암수가 비슷한 색이다. 칼새과의 일부 종들은 수면과 짝짓기조차도 하늘을 날면서 할 정도로 전적으로 공중 생활에 의존하는데 심지어 3년 이상을 지상에 내려오지 않지 않는 경우도 보고되었다.
칼새과의 새들은 민첩하고 빠른 비행을 하는 편이며 특히 바늘꼬리칼새는 최고 170 km/h 의 속도로 비행이 가능한데 이것은 동물 중에서 가장 빠른 비행 기록이다.
칼새과의 새들은 대부분 철새이고 주로 작은 곤충을 먹이로 하고 살며 바위 절벽에 해초나 풀들을 침을 풀처럼 굳혀 만든 둥지를 틀고 산다. 일부 종의 둥지는 고급 요리의 재료로 사용되기도 하는데 대표적인 요리의 예가 중국의 제비집 수프이다. 제비집 수프는 그 이름이 의미하는 바와는 달리 제비가 아니라 외형만 제비와 유사한 흰집칼새의 둥지로 만든다.
흰집칼새는 또한 박쥐처럼 높은 주파수의 소리를 내어 반향파를 인식해서 어두운 동굴 속에서도 장애물을 파악할 수 있는 특징이 있다. 흰집칼새는 박쥐와는 달리 사람의 귀로도 들을 수 있는 딸깔거리는 소리를 이용한다. 최근에는 "Aerodramus papuensis" 종이 어두운 동굴 속의 비행 뿐만 아니라 바깥의 야간 비행에서도 이런 반향정위(echolocation)를 이용한다는 것이 밝혀졌다.
페라리()는 이탈리아의 마라넬로에 본사를 둔 고급 슈퍼카 제조 회사이다. 1929년에 설립되어 엔초 페라리(Enzo Ferrari)가 스폰서 및 창업자로 있던 F1 레이싱 팀인 스쿠데리아 페라리를 바탕으로 1947년에 페라리 S.p.A(, , )로, 법인 명칭을 바꾸고 자동차 제조회사로 등록되었다.
페라리의 기원이 F1 레이싱 팀에 있었기 때문에 자동차 경주에 자주 참가해 많은 활약을 했고, 특히 1950년대와 1960년대, 그리고 1990년대 후반부터 2000년대 중반까지 포뮬라 원을 석권해 오면서, 포뮬라 원 역사상 가장 많은 우승을 차지한 레이싱 팀 및 자동차 제조회사(레이싱 팀의 스폰서)로 기록되고 있다. 한편, 페라리는 1960년대부터 자금난에 시달리면서, 결국 피아트에 인수되어 오늘날이 이른다.
대한민국에는 2003년부터 쿠즈를 통해 수입 판매되었지만, 부도 및 폐업으로 인해 사업이 일시적으로 중단됐다. 2007년부터 동아원 계열의 FMK(Forza Motors Korea)가 전담 딜러를 맡고 있다. FMK는 마세라티의 딜러도 맡고 있으며, 2015년에 효성그룹이 인수했다.
주요 차종.
리틀 페라리 시리즈.
-쿠페
-스파이더
-모데나
-첼린지
-첼린지 스트라달레
-스쿠테리아
-스쿠테리아 16 M
-챌린지
원자력 발전소(原子力發電所, ) 또는 원전(原電)은 핵분열을 이용하여 발전하는 발전소이다.
구체적으로는 우라늄235 원자핵이 핵분열을 일으킬 때 방출되는 에너지를 이용, 발전기를 돌려 전력을 생산하는 시설을 갖춘 곳이다.
물을 끓여 생성되는 수증기를 이용해서 터빈을 돌려 전기를 생산한다는 점에서는 화력이라든가 열병합 방식하고 기본 원리는 유사하지만, 화력 발전소의 경우 석탄, 가스, 석유 등의 화석연료를 사용하고, 열병합 발전의 경우 쓰레기를 소각해서 물을 끓이는 반면, 원자력 발전에서는 핵분열에서 나오는 에너지를 이용해 물을 끓인다는 점에서는 발전 방식만 다르다.
이에 화력발전은 온실가스의 배출이 많은 반면, 원자력 발전은 온실가스의 배출이 거의 없어 친환경에너지라고 한다.
현재 사용되는 연료로는 우라늄 235를 농축시킨 농축 우라늄과 천연 우라늄 등을 사용한다. 현재는 플루토늄을 우라늄과 같이 혼합한 혼합 산화물 연료(MOX 연료)가 시험 중에 있다.
원전 한 기를 건설하는 데에만 설계에서부터 15~20년 정도가 걸리며, 많은 지역 주민들이 핵 위험 때문에 원전 건설을 반대하고 있는 실정이다.
19세기 들어서면서 원소의 주기율표와 원자모형에 대한 이론이 발전하면서 물질의 구조에 대한 과학적 지식이 축적됐다. 이와 더불어 핵분열 전후에 발생하는 원자핵의 무게 차이, 즉 결손된 질량만큼 에너지가 발생하게 되는걸 발견하게 된다. 핵분열 에너지의 원리가 밝혀지자 원자력 관련 기술 개발에 불이 붙게 되었다.
핵분열 방식을 이용한 전력생산은 1948년 9월 미국 테네시주 오크리지에 설치된 X-10 흑연원자로에서 전구의 불을 밝히는 데에서 시작되었다. 그리고 1954년 6월에 구 소련의 오브닌스크에 건설된 흑연감속 비등경수 압력관형 원자로 발전소는 세계 최초로 대규모 전력 생산을 목적으로 하는 원자력 발전소로 지어졌으며, 최초의 상업용 원자력 엉더이로를 사용한 영국 셀라필드 원자력 단지에 위치한 콜더 홀(Calder Hall) 원자력 발전소로, 1956년 10월 17일 상업 운전을 시작하였다.
2016년 11월을 기준으로, 전 세계에는 448기의 발전로가 있고, 58기의 발전로가 건설 중에 있으며, 세계의 전력공급량의 약 15%를 원자력이 담당하고 있다. 신규 원전건설 대상 노형도 대부분이 경수로형인 것으로 나타나 있으며, 2030년까지도 경수로가 주력 원전으로서 역할을 지속할 것으로 전망된다.
주요 사고.
스리마일 사고.
1979년 3월 28일, 스리마일섬 원자력 발전소에서 운전원의 조작 부주의로 인하여 냉각수의 공급이 중단되어 노심용융 사고가 발생했다.
불행 중 다행히도 원자로 주위에 두꺼운 차폐막에 격납 용기가 둘러싸여져 있었으며, 중성자 감속재로 물을 사용한 탓에 피해 규모를 최소화 할 수 있었다.
비상 노심 냉각 장치가 자동으로 작동했기 때문에 체르노빌에 비해서 피해 규모가 적긴 했지만, 원자력 종주국으로서의 이미지에 먹칠을 한 꼴이 되고 말았다.
체르노빌 사고.
체르노빌 원자력 발전소의 기종인 RBMK에는 스리마일하고는 달리 두꺼운 차폐막에 격납용기가 없었으며, 중성자 감속재로 흑연을 사용한 것이 피해를 부추긴 요인이 되었다.
당시 운전원들이 실험을 하기 위해 비상 노심 냉각 장치를 일부러 꺼놓은 상태였기 때문에, 스리마일 사고보다 피해가 훨씬 더 컸다.
당시 원자로 화재를 진압하기 위해 헬기로 원자로 주위에 콘크리트를 붓고 액체질소를 사용하여 진압하는 등, 갖은 수단하고 방법을 가리지 않았는데도 불구하고, 화재 진압에만 무려 14일이 걸렸다.
당시 사태 수습에 나섰던 공익 근무 요원, 군인, 경찰들은 물론, 화재 진압에 나섰던 소방대원들도 모두 핵물질에 피폭되어 사망하고 말았다.
게다가 프리피야트 등 5만여 명의 현지 주민들은 키예프로 강제 이주 되어 집하고 건물들은 핵물질 오염 때문에 모두 유령마을로 방치된 탓에 모두 붕괴 위험에 노출되어 있으며, 화재 진압에 사용되었던 헬기 등 군장비하고 소방장비 등도 마찬가지로 핵물질 위험 때문에 우크라이나 벌판에 녹이 슨 채로 방치되어 있다.
후쿠시마 사고.
2011년 3월 11일, 동일본 지역을 중심으로 발생한 대지진과 쓰나미로 7등급 원자력 발전소 사고가 일어났다. 10만 명 이상의 피난주민이 발생했으며, 발전소 반경 20km 이내 피난구역에 살던 주민들은 이주했다.
전기 에너지 공급.
원전에서 만들어낸 전기는 방출에너지를 발전기로 전기로 바꾸어 송전탑으로 간다. 송전탑에서 전선을 이용해 원전과 가까운 지역의 먼 변전소까지 가서 변전을 하여 전봇대의 전선으로 건물 전등이나 가로등 같은 전기 설치물까지 송전하여 우리가 사용하는 전기제품의 에너지가 되는 것이다. 기타 자세한 내용은 전기 에너지 공급 참조.
원자력발전소를 설계할 때는 동일 기능을 수행하는 기기나 계통들은 서로 다른 작동 원리를 갖도록 하거나, 물리적으로 분리하여 배치함으로써 다중영향 사건(화재 등)이 발생했을 때 설비들이 동시에 기능을 상실할 가능성을 최소화하도록 설계한다. 동일한 원인으로 인해서 2개 이상의 기기나 설비가 동시 또는 짧은 시간 내에 고장이 나거나 기능을 수행하지 못하는 경우를 '공통원인고장'이라고 하는데, 이런 현상은 주로 부식‧피로‧마모와 같은 기기 내부의 원인, 보수‧시험 중의 인적실수, 보수‧시험 등을 위한 절차서의 결함, 부적절한 설계 및 설계상의 오류, 습기‧온도‧진동 등과 같은 환경적 요인으로 발생한다.
농축.
천연 우라늄은 99 %의 우라늄 238과 0.7 %의 우라늄 235를 포함하고 있다. 우라늄 238은 핵분열시키기 어려우므로 중수로를 제외한 다른 원자로들은 천연 우라늄을 농축하여 우라늄 235의 비율을 높이는 과정인 농축 과정이 필요하다.
원전 안전성.
원전의 기본안전 원칙.
원자력 발전소는 안전의 관점에서 중요하게 다루어야 할 2가지의 특징적인 요소를 갖는다. 하나는 에너지의 생성과정에서 방사성물질이 발생하는 것이며, 다른 하나는 원자로가 정지된 이후에도 핵연료에서 방사성핵종의 붕괴에 의한 붕괴열이 오랜 시간 동안 발생한다는 것이다. 따라서 원자로의 반응도 제어, 핵연료의 냉각, 방사성물질의 격납은 원전의 3가지 기본안전기능으로 분류하고 있으며, 심층방어 개념에 따라 원자로보호계통과 공학적안전설비의 설치를 통해 이러한 안전기능을 수행하게 된다.
국제원자력안전그룹(INSAG)은 1999년 &lt;INSAG-12&gt; 보고서&lt;원전의 기본안전원칙&gt;에서 원전 안전성 확보에 관한 이해를 돕기 위한 체계를 제시하였다. 이는 원전의 3가지 안전목표, 안전관리에 관한 3가지 원칙, 심층방어에 관한 3가지 원칙, 그리고 9가지 기술적인 원칙들로 구성된다.
원자력안전목표.
한편, 국제원자력기구(IAEA)가 발간한 안전기준문서 &lt;원전의 안전: 설계(SSR-2/1, 2012)&gt;및 &lt;원전의 안전: 운전(SSR-2/2, 2011)&gt;은 원전의 안전설계와 안전운전을 위한 제반 안전기준을 명시하고 있다. 이들 안전기준은 &lt;INSAG-12&gt;에서 제시한 내용을 토대로 하여 수립된 것으로 다음과 같은 주요 내용을 담고 있다.
한편, 가동중인 원전에 대하여 매 10년 주기로 원자력발전소의 안전성을 종합적으로 평가하는 주기적안전성평가(PSR, Periodic Safety Review)를 도입하고 원전 운영국에 이 제도를 시행하도록 권고했다. 대한민국은 IAEA의 권고를 받아들여, 2001년 1월 원자력법을 개정하여 주기적 안전성평가를 수행해 오고 있다.
주기적 안전성평가.
심층방어는 원래 군사용어로, 최전선에서 후방에 이르기까지 다단계의 방비 대책을 마련한다는 의미이며, '다중방어' 또는 '다층방어'라고도 한다. 어떤 단일한 인적오류 또는 기계적 고장이 발생하더라도 발전소와 방벽 자체에 대한 손상을 방지함으로써 방벽들을 보호하고, 다중고장에 의한 사고 발생 가능성을 극히 낮추게 된다. 일반적으로 다중방벽은 5개의 물리적 방벽을, 다단계 방호는 5단계 방호전략을 지칭한다.
공학적 안전설비는 원자력 발전소에 사고가 발생할 때, 원자로를 정지시키고, 안전정지 상태를 유지하며, 방사성 물질이 외부 환경으로 유출되는 것을 방지하는 안전기능을 수행하는 설비이다. 기능에 따라 크게 비상노심냉각계통, 격납건물계통, 보조급수계통, 주제어실 거주성계통, 핵분열생성물 제거 및 제어계통으로 구분할 수 있다. 대한민국의 표준형 원전의 경우 비상노심냉각계통은 고압안전주입계통, 저압안전주입계통, 안전주입탱크, 재장전수탱크로 구성되며, 격납건물계통은 격납건물 살수계통, 가연성 기체제어계통, 격납건물 격리계통으로 구성된다. 보조급수계통은 전동기구동 및 터빈구동 펌프로 구성되며, 주제어실 거주성계통은 주제어실 비상공기조화계통 및 방사선감시계통으로 구성된다.
안전설비는 능동안전계통과 피동안전계통으로 구분되는데, 능동안전계통은 안전기능을 수행하기 위해 기계적 움직임을 수반하며, 피동안전계통은 기계적 움직임 없이 중력, 축적된 가스 압력, 자연대류 등의 자연법칙에 의해 안전기능을 수행한다. 제3세대 원전까지는 능동안전계통에 의해 원전의 안전성을 확보하였으나, 제3세대 이후 원전은 대부분 피동안전계통으로 원전의 안전성을 확보하고 있다.
안전성 기술 - 안전해석.
안전해석은 원자력 발전소에서 일어날 수 있는 잠재적 재해를 평가하여 안전기준의 충족 여부를 확인하는 해석으로서, 안전해석코드를 이용한다. 안전해석은 크게 결정론적 안전해석과 확률론적 안전해석으로 구별되는데, 원전안전성평가는 결정론적 안전해석으로 수행되며, 확률론적 안전해석은 보조수단으로 활용된다. 안전해석코드 개발, 운용 및 검증 기술은 원전안전성평가의 핵심기술이다.
원자력 안전문화.
원자력 안전문화란 용어는 1986년 체르노빌 원전사고의 원인에 대하여 국제원자력기구를 중심으로 국제적인 전문가들의 논의 과정에서 처음으로 등장했다. 1988년 국제원자력기구가 발간한 &lt;원자력발전소 기본안전원칙(INSAG-3)&gt;에서 안전문화를 가장 우선적인 안전원칙으로 제시하면서 공식화되었으며, 1991년 &lt;안전문화(INSAG-4)&gt;에서 안전문화의 개념을 정의하고, 효과적인 안전문화를 실천하기 위한 특성들을 제기하였다.
미국은 2011년 안전문화 정책성명을 공표하여, 안전문화를 ‘인간과 환경의 보호를 보장하기 위해 다른 경쟁적인 목표들보다 안전성을 우선적으로 강조하는 경영진과 각 개인들의 집단적 약속에 기인하는 핵심가치와 행위’로 정의했다. 그리고 경영층의 안전가치와 이행, 문제파악과 해결, 개인의 책임, 작업절차, 지속적 학습, 문제점을 제기하는 환경, 효과적 의사소통, 존중의 업무환경, 의문을 제기하는 자세 등 9가지를 바람직한 안전문화의 속성으로 제시하였다.
원자력발전소의 수명은 운영허가기간 또는 설계수명기간으로 구분할 수 있다. 운영허가기간이란 원자력사업자가 규제기관으로부터 인‧허가 절차에 따라 운영을 허가 받은 기간을 의미한다. 설계수명기간은 발전소 설계에서 설정한 운영의 목표기간으로, 발전소의 안전과 성능 기준을 만족하면서 안전성 평가에 의하여 설정된 운전 가능한 최소한의 기간을 의미한다. 설계수명 기간은 발전소의 기기공급 기관과 설계기관의 기술과 경험에 의하여 결정되며, 실제 운전 가능한 기간은 정비와 보수, 관리, 고장 이력 등의 운영 경험과 환경 조건에 따라 달라질 수 있다. 계속운전이란 운영허가(설계종료)가 만료된 원자력 발전소의 안전성을 원자력발전법으로 규정한 기술 수준에 따라 평가하여 만족한 경우, 운영허가기간 만료일 이후에도 운전을 계속하는 것을 말한다.
원전의 일반적 설계수명은 경수로는 40년, 중수로는 30년이며, 최근 설계의 보완과 강화된 재료의 사용 등으로 60년 수명의 신형 원자로도 개발되었다. 미국 NRC(원자력규제위원회)는 설계수명은 최초 원전운영 허가기간으로 기술적인 문제가 아닌 원자력 시설의 경제성과 독과점규제 측면에서 설정된 기간으로 정의하고 있다. 예컨대, 미국의 원전 운영허가기간이 40년으로 제한된 것은 기술적 제한보다는 당초 투자자금의 회수 등을 고려하여 60년을 주장한 전력사업자의 주장과, 독점금지의 이유로 20년을 주장한 법무부 주장 간 타협의 산물이다라는 것이다. 1956년 세계 최초의 상업용 원자력 발전소인 영국 콜더홀 원전이나 미국 원전 첫 설계수명은 개발자가 제시한 기계수명을 근거로 작성되었으나, 원자력 기술의 발전과 경험 축적과 함께 원자로의 수명 연장이 안전에 무리 없다는 판단이 되자, 수명연장을 하였다. 콜더홀 경우는 50년까지 연장을 받았다.
대한민국은 2005년 9월 원자력법 시행령(제42조 2~5)과 동법 시행규칙(제19조의 2~3)을 개정하여 계속운전의 법적 근거를 처음으로 마련하였다. 원전사업자가 원전 계속운전 인·허가를 신청하기 위해서는 설계수명 기간 만료일을 평가 기준일로 하여, 평가기준일로부터 5년 내지 2년 이전에 평가보고서를 원자력안전위원회에 제출하여야 한다. 원자력안전위원회는 평가보고서를 제출받은 경우에 업무 위탁기관인 한국원자력안전기술원에서 18개월 이내에 심사하고, 그 결과를 원전 운영자에게 통보한다. 한국의 계속운전 안전성 평가 기준은 2005년 9월에 국제원자력기구(IAEA)가 제시한 국제적 안전기준(10년 주기 주기적안전성평가(PSR))을 토대로 도입되었다. IAEA는 가동원전의 안전수준 저하를 방지하고 일정 주기로 수행하는 제도를 마련하는 것이 효과적 방안이라는 전제 하에, 주기적안전성평가(PSR)제도에 관한 안전지침을 개발하여, 이를 원전 운영국이 적극 활용하도록 권장하였다. 따라서 2016년 기준으로, 안전성 평가 기준은 IAEA PSR 기준인 원자로시설의 설계사항 등 14개 분야 68개 항목을 평가하도록 되어 있고, 추가로 미국 NRC 운영허가 갱신기준인 주요기기 수명평가 및 방사선환경영향평가로 10개 분야 77개 항목을 법적 최소 항목으로 평가하도록 되어 있다.
미국의 경우, 법적으로 최초 운영허가 기간을 40년으로 명시하고 있으며, 최대 20년 단위로 계속운전을 허용하고 있다. 비록 PSR 결과에 근거한 운영허가 갱신제도는 아니지만, 원자력규제위원회(NRC)는 지속적으로 원전의 안전성을 모니터링하여 안전성에 의심이 가는 원전에 대해서는 운영허가 갱신 이후에도 가동을 정지시킬 수 있다.
영국, 프랑스, 스웨덴 등 유럽 국가들은 운영허가 기간에 대한 명확한 법적 규정이 없고, 투명하고 객관적인 PSR 결과에 근거하여 10년 주기로 계속운전을 허용하고 있다. PSR을 수행하는 거의 대부분의 국가들은 설계수명을 법적으로 규정하지 않고 있으나 헝가리와 벨기에는 각각 30년, 40년으로 규정하고 있다.
중수로형의 캐나다 초창기 원전은 보통 30년, 최근의 원전은 40년의 설계수명을 갖도록 설계되었으며 운영허가기간은 별도로 규정되지 않고 있다. 계속운전 인·허가 시 사업자의 25년 이상 계속운전 의향을 승인하고, 인·허가를 3~5년마다 갱신하는 제도를 채택하고 있다.
러시아의 경우, 원전 규제기관(Rostekhnadzor)이 운영허가 기간(설계수명)을 30년으로 규정하고 있으며 운영허가 갱신 기간은 노형별로 15~25년이다. 원전 사업자는 운영허가 갱신에 요구되는 사항을 준비하여 규제 기관에 제출하고, 규제 기관은 운영허가 갱신이 승인된 후에도 지속적으로 안전성 검사를 수행하며 만약 안전성에 문제가 있다고 판단되면 발전기 가동 정지 명령을 내릴 수 있다.
다음 표는 OECD 주요 국가들의 2010년 감가상각비 10 %를 적용하였을 때 발전 비용을 나타낸 도표이다. 단위는 센트/kWh이다.
1950년대에 연구원들은 2000년까지 적어도 1,800개의 원자력 발전소가 건설되고, 전 세계 21 %의 상업용 에너지를 충당하고 전 세계 대부분의 전력을 생산할 것으로 예측하였다. 하지만 지난 60년간 전 세계 정부의 감축안이 여러차례 적용되어 2조 달러의 정도의 예산이 투자되었고, 2007년 기준 30여개국에 439개의 원자로가 전 세계 30여개국에서 전 세계 6%의 상업용 에너지와 16%의 전력을 생산하고 있다. 특히 프랑스에서는 안전설비 아래 74.79 %(2012년 총량 404900.00 GWh)의 전력이 원자력 발전으로 생산되고 있으며, 대한민국에서는 30.37 %(2012년 총량 143547.87 GWh)의 전력이 원자력 발전으로 생산되고 있다.
세계원자력협회(WNA, World Nuclear Association)와 국제원자력기구(IAEA)에 따르면, 2017년 1월 기준으로, 전 세계 30개국에서 가동 중인 원전은 449기로 총 발전용량은 약 392GWe이고 건설 중인 원전이 60기, 향후 건설 계획 중인 원전이 164기이다.
또 국제에너지기구(IEA, International Energy Agency)의 세계에너지전망(World Energy Outlook)에 의하면, 2014년 기준 379GW인 원자력발전 용량은 2040년까지 60%가량 증가해, 624GW에 이를 전망이다. 또한 세계원자력협회에 의하면 2030년까지 266기의 원전 건설과 1조 2,000억 달러의 투자가 전망되며, 이 중 아시아 투자가 절반가량인 7810억 달러를 차지할 것으로 보인다.
&lt;연령대별 세계 원전 운영 현황(2016년 12월 기준)&gt;
&lt;30년 이상 운영 중인 세계 원전 현황(2016년 12월 기준)&gt;
1950년대부터 원전 시장에서 독점적 지위를 유지하였다. 미국의 웨스팅하우스는 서방 세계 최초로 1957년 펜실베니아 쉬핑포트에 건설된 상업용 가압경수로를 설계한 이후, 세계에서 운전 중인 원전을 가장 많이 공급러한 회사로 전 세계의 가동 원자력발전소 중 50% 이상을 공급했다. 제너럴 일렉트릭은 비등경수로를 개발하여 미국 내에 건설함은 물론 일본을 비롯한 여러 나라에 수출하였다. 스리마일섬(Three Mile Island) 원전 사고가 발생하자 원자력산업이 침체되었으나, 2000년대 중반에 미국 내에서 원전 건설이 재개되었으며, 제3세대 원자로인 AP1000 4기를 중국에 수출하여 현재 건설이 진행되고 있다.
1970년대부터 정부의 주도 하에 미국의 기술을 도입하여 꾸준히 원전을 건설한 결과 원자력과 관련된 원천 기술, 건설, 수출 능력을 두루 갖추고 있다. 특히, 세계 최대 기업인 아레바 그룹은 가압경수로 부문에서 미국의 웨스팅하우스와 함께 세계 시장을 양분하고 있다. 프랑스는 한국, 영국, 브라질, 남아공, 불가리아에 원전을 수출하였으며, 현재는 아레바가 개발한 제3세대 원자로인 EPR을 중국 및 핀란드에 수출하여 건설이 진행 중이다.
1954년 6월 오브닌스크 상업용 원전을 가동하여 세계 최초로 원자력 발전을 시작하였고, 자체 기술을 개발하여 주변 공산주의 국가에 원자로를 건설하거나 기술을 전수하여 왔다. 원전 건설·수출기업인 로사톰은 가압경수로(VVER 1000)를 자체 개발하였으며 이란, 터키, 중국 및 베트남, 몽골 등에 이를 수출하였다.
대한민국에서는 1978년 4월 최초의 상업 원자력 발전소인 고리원자력발전소 1호기가 상업용 발전을 시작하였으며, 2019년 기준으로 23기의 운영 중에 있고, 5기가 건설 중이며, 전체 전력의 약 30%를 공급하고 있다. 국내 원전산업의 초기단계에는 외국 전문회사의 주도하에 원전사업을 추진했으나, 1980년대 초 원전 주요기기와 핵연료기술 국산화를 달성하였고, 한빛 3·4호기 건설을 통해 원전건설기술 자립을 달성하였다. 그리고 이를 바탕으로 2009년에는 UAE에 상용원전 APR1400을 수출하였다. 2015년 정부는 부산, 울산 지역 주민들의 고리1호기폐쇄범시민운동에 고리 1호기 영구정지를 발표했다. 하지만 2016년 신고리 5, 6호기 건설을 시민반대로 인하여 철수하였다.
이 인공위성은 소련이 1957년 10월 4일에 쏘아올린 스푸트니크 1호의 성공 발사에 충격을 받은 미국은 자신의 인공위성을 발사하게 되고, 이로써 우주 경쟁이 본격화되었다. 익스플로러 1호는 제트 추진 연구소에서 설계&amp;제작 되었는데, 발사체로써 육군 탄도 미사일청에서 조립한 주피터-C 로켓을 좀 고쳐서 만든 주노 1호 로켓이 선정되었다. 미 육군 탄도 미사일국과 제트 추진 연구소는 84일 만에 주피터-C 로켓에 익스플로러를 완성해서 장착하게 된다. 그러나 일이 끝나기 전에 소련은 스푸트니크 2호를 1957년 11월 3일에 발사하게 된다.
발사체.
익스플로러 1호의 발사체인 주노 1호 로켓은, 1954년 미국 육군의 오비터 프로젝트가 기반이 되었다. 이 프로젝트는 1955년에 취소가 되지만, 그러나 이 결정은 벵가드 프로젝트를 착수하게 만들게 되었다. 주피터-C 로켓은 이미 중거리 탄도 미사일의 원추형 두부의 대기권 재돌입 비행 테스트를 위해서 발사되고 있었다.
인공위성 설계.
익스플로러 1호의 설계와 제작은 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology, 줄여서 Caltech) 소속의 제트 추진 연구소 휘하의 윌리엄 H. 피커링이 지휘를 하였다. 익스플로러 1호의 측정기 설계&amp;제작은 아이오와 대학교의 제임스 반 앨런 박사가 도맡아서 하였다.
Explorer-I는 미션 수행을 위한 2번째 인공위성이다(스푸트니크 2호가 먼저). 많이 알려진것과 같이, 익스플로러 1호는 우주 방사선을 측정하기 위해서 가이거 계수관을 설치하였다. 여러 측정기들은 방사선 수치(1초당 30번)을 재는 반면에, 다른 것은 특별하게 1초에 하나도 재지 못하였다. 아이오와 대학교(반 앨런 박사 휘하)에서는 하나도 측정되지 않던 것이 남아메리카의 고도 2000+ km에서 나타나고, 500km를 지나서는 기대했던 방사선이 보였다. 익스플로러 3호에 와서, 익스플로러 1호의 가이거 계수기가 고장난 것이 아니라, 일반적으로 밴 앨런대라고 불리는 지구의 자기장으로 압도적으로 높은 방사능 벨트가 있다는 결론을 내렸다.
임무 결과.
익스플로러 1호는 근지점 360 킬로미터와, 정점 2520 킬로미터의 타원궤도를 돌았고, 114.9 분 동안 지구를 한바퀴 돌았다. 익스플로러 1호의 전체 무게는 13.97 킬로그램이었고, 감지기의 무게는 8.3 킬로그램이었다. 감지기 부분은 작게 축소된 4단 로켓 케이스에 들어가 있고, 인공위성은 1분당 750번 중심 축으로 돈다.
감지기는 방사선 관측 장비와, 내&amp;외부 온도계, 두구 온도계와 우주진 충돌 마이크, 그리고 우주진 부식 게이지도 포함되어 있었다. 감지기의 데이터는 60밀리와트로 108.03 Mhz와, 10 밀리와트로 108.00 Mhz로 지상에 전송되었다.
전송 안테나는 2개의 유리섬유로 만든 안테나와, 밖에 달린 수평 십자형 안테나로 통신을 하였다. 인공위성이 회전할 때, 인공위성의 축은 유연성이 있어서 휘어지기도 하였다.
감지기 계기의 외피는 인공위성의 온도 조절을 위해서 흰색과 검은색이 번갈아서 칠해졌다. 밝음과 어두움의 비율은 발사 시간, 탄도, 궤도에 근거한 연구로써 결정되었다.