OPR1000 원전 탄력운전에 따른 2차계통 수화학 변화 연구 = A Study on the secondary water chemistry changes during flexible power operation of OPR1000

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 2025년 OPR1000노형의 플랜트 A, B에서 수행된 탄력운전의 2차계통 수화학 변화를 확인하였다. 운전환경의 변화에 따른 2차계통의 주요 감시항목인 불순물(Na, Cl, SO4), 금속 산화물(Fe, Cu) 및 산화환원환경(TC, DO, N2H4, ETA, pH)의 변화에 대하여 직·간접적인 방법으로 확인하였으며, 그 결과를 정리하였다.
주요 변화로 불순물(Na)의 증가, 급수 유량 감소에 의한 하이드라진 농도의 증가, 총 전도도(TC) 및 pH의 증가가 확인되었다. 음이온 불순물(Cl, SO4) 및 금속 산화물은 분석결과 및 다른 데이터와의 간접적인 비교에서 추세적 변화가 확인되지 않았다.
증기발생기 전열관 IGA/SCC의 주요 원인 중 하나인 잠복불순물(Na)은 RCS 온도 감소에 의한 방출로 틈새환경의 개선이 있을 것으로 판단된다. 또한 급수 유량 감소에 따른 약품 농도 변화로 인한 FAC의 부정적인 영향은 적을 것으로 판단된다.
이에 따른 탄력운전 중 수화학 관리는 약품주입 조절과 CPP 관리로 고려할 수 있다. 약품주입은 인적 실수의 가능성을 고려하여 탄력운전 중 조절하지 않는 것이 유리할 것으로 판단되며, CPP는 불순물 및 약품의 증가로 이온교환수지의 관류 시점을 앞당길 수 있으므로 탄력운전 시 이에 대한 사전 점검이 필요하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study evaluated secondary water chemistry changes during flexible power operation(FPO) at OPR1000-type NPP Unit A and B in 2025. Key identified changes included increases in Na, hydrazine concentration, total conductivity(TC), and pH. Based on analytical results and indirect comparison with other data, no significant trends were observed in anion impurities and metal oxides.
The hideout return impurity(Na) due to reduced RCS temperature is expected to improve crevice chemistry, thereby mitigating IGA/SCC in steam generator tubes. The adverse effects of FAC stemming from the change in the redox environment are considered insignificant.
Water chemistry management during FPO can be considered as chemical injection control and CPP management. It is recommended not to adjust chemical injection during FPO to mitigate the risk of human error. For the CPP, a pre-inspection is necessary, as increased impurities and chemicals could hasten the breakthrough of the ion exchange resin.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 목표 1
• 1.2 이론적 배경 2
• 1.3 탄력운전 수행 현황 및 분석환경 5
• 2. 출력 변화에 따른 2차계통 환경 변화 8
• 2.1 운전환경의 변화 9
• 2.2 불순물의 변화 11
• 2.2.1 나트륨 이온 11
• 2.2.2 염화이온과 황산이온 14
• 2.3 금속 산화물의 변화 16
• 2.4 산화환원 환경의 변화 18
• 2.4.1 급수 하이드라진과 용존산소의 변화 18
• 2.4.2 에탄올아민과 TC, pH의 변화 20
• 3. 수화학 환경 변화의 영향 및 관리 26
• 3.1 증기발생기 전열관의 영향 26
• 3.1.1 증기발생기의 Na+ 변화 26
• 3.1.2 증기발생기의 pH 변화 27
• 3.2 탄소강 배관의 유체가속부식(FAC) 영향 27
• 3.2.1 용존산소의 영향 29
• 3.2.2 pH의 영향 29
• 3.2.3 하이드라진의 영향 30
• 3.3 탄력운전 중 수화학 관리 31
• 3.3.1 약품주입의 조절 필요성 31
• 3.3.2 CPP 교체운전의 필요성 31
• 4. 결론 34
• 참고문헌 36
• Abstract 37