발전소 취업 준비생을 위한 발전소 원리 쉽게 이해하기

 

추석 연휴 잘 보내셨나요?

아직도 여전히 더운 여름 날씨네요.

발전소 취업 준비하시는 분들에게도

합격의 소식이 들리길 기원하며,

오늘은 발전소 취업 준비를

하시는 분들에게

발전소 원리를 쉽게

이해시켜드리기 위해 글을 썼습니다.

발전소가 처음이신 분들은

아무래도 발전소 원리를 간단하게라도

알고 있어야 면접 시에 본인의 경험과

맞물려 얘기하기도

수월하실 거 같습니다.

​

우리나라의 발전소는 크게 기저부하인

원자력발전소, 화력발전소

그리고 첨두부하인

복합화력 발전소(열병합발전소)

그 외적으로 수력, 양수, 신재생 등이

있겠네요.

여러 종류의 발전소가 있지만

의외로 발전소 구동원리는

어떤 연료를 사용하여

발전하는지만 다를 뿐

전체적인 설비나 운영방식은

비슷합니다.

그렇기 때문에 발전소 원리만 알면

원자력발전소든, 화력발전소든,

복합 화력이든 큰 줄기는 비슷하여

모두 이해할 수 있습니다.

그렇다면 발전소는

전기를 어떻게 만들까요?

 

 

쉽게 이해하기 위해서

가스레인지 위에 있는

주전자를 상상해 보시죠.

주전자 안에 물을 채우고,

가스레인지 불로 인해

물이 펄펄 끓을 때

뜨거운 고압증기가 생기면서

주전자 뚜껑이 덜그럭거리는

모습을 생각하시면 됩니다.

주전자 뚜껑을 덜그럭거릴 정도의

운동에너지가 가득한 증기가

주전자 안에 갇혀있는 겁니다.

주전자에 배관을 연결하여

이 증기를 다른 곳으로

보내주는데 터빈이라고 하는

선풍기 날개가 여러 개 달린

곳으로 보내줍니다.

여기서 증기의 힘으로 터빈을

회전시키게 되고,

터빈 축에 연결되어 있는

발전기가 같이 회전하면서

전기가 만들어집니다.

이런 구조로 터빈을 회전시키고

남은 물을 다시 재순환시켜

주전자로 보내 계속해서

증기를 만드는 과정이

반복됩니다.

물론 물은 부족하면

다시 채워주고요.

그러면 이 주전자를

데워주는 가스레인지의 불이

각 발전소의 연료라고

생각하시면 됩니다.

​

원자력 발전소는

이 가스레인지의 불이

우라늄 원자의 핵분열에

해당한다고 생각하시면 됩니다.

핵분열에 의해서 끊임없이

물을 끓입니다.

이게 원자력발전소의 원리입니다.

복합화력발전소는

이 가스레인지의 불이 LNG를

폭발시키는 힘이라고

생각하시면 됩니다.

LNG를 폭발시키려면

뭐가 필요할까요?

산소, LNG, 불꽃이 필요합니다.

3가지가 있어야 하기에

복합화력발전소는

터빈 내부로 공기를 끌어오는

에어 인테이크 설비와

주원료인 LNG 배관,

그리고 불을 붙일 수 있는

라이터 같은 이그나이터 설비로

구성됩니다.

그래서 LNG를 터빈 내부에서

폭발시키는 힘으로

터빈을 회전시킵니다.

이 방식이

복합화력발전소의 원리입니다.

간단하죠.

화력발전소 또한 마찬가지입니다.

단지 연료가 벙커-C, 유연탄 ,

무연탄 등으로

나뉘는 것 뿐입니다.

이 연료를 이용해서 물을 공급하여

끓이는 원리입니다.

​

이렇게 각 발전소에서

만들어진 전기가

어디로 갈까요?

전국 각지의 발전소에서

만들어진 전기는

송전선로를 통해 154KV,

345KV의 고압으로

1차 변전소를 거쳐

배전변전소를 거쳐

전압이 다운됩니다.

그리고 주상변압기를 통해

각 가정에서 사용하는

220V의 전기가

들어오게 됩니다.

​

그림 아래에 보시면

송전과 배전 영역이 나오죠.

 

 

송전은 발전소에서 전기를

보내는 시점에서

배전변전소까지를

송전이라 하고,

배전은 그 이후부터

각 가정까지입니다.

송, 배전을 누가 담당하죠?

한국전력입니다.

발전은 누가 담당하나요?

국내 기저부하 대부분을

한전 6개 자회사가 담당하죠

한국전력의 독점적인 위력이

대단하다는 걸 느낄 수

있을 겁니다.

그래서 한전에

취직하고 싶어 하는 이유겠죠.

전기를 생산하는

발전소에서부터 각 가정까지

공급하는 전체 흐름을

보여드렸고요.

발전소가 그래도 잘

이해 안 되시는 분들을 위해

관련 그림을 보면서 알려드리겠습니다.

 

 

원자력 발전소 먼저 볼까요?

우측 상단에 실제

원자력발전소 사진인데요.

2개 호기가

한 개 발전소라고

생각하시면 됩니다.

발전소 지역에 가장

먼저 지어진 발전소가 1호기,

그 다음 지어지는 게 2호기,

3호기, 4호기

이렇게 순서대로 갑니다.

예를 들자면 고리 지역에

먼저 지어진 발전소는 고리 1호기,

고리 2호기...

이렇게 명명됩니다.

화력발전소도 동일하거나

비슷한 패턴입니다.

한전 6개 자회사 모두

비슷하게 가신다고 보면 됩니다.

우측 상단 사진에

파란색 띠 모양의 둥근 돔

2개가 보이시죠.

사진 속 둥근 돔 한 개를

확대한 게 그림 속

1번 격납건물 입니다.

격납 건물 내부에

4번 원자로 보이시나요?

여기서 핵분열이 일어나

고온고압의 증기를 만들어

8번의 증기발생기로 보내집니다.

그림 속의 붉은 색이 증기이고,

파란색은 급수입니다.

8번의 증기발생기에서

이 증기와 급수가 열 교환을 하면서

급수를 끓이는 겁니다.

급수를 끓이면서 발생하는

증기를 10번의 터빈으로

보내서 터빈을 회전시킵니다.

그러면 11번 발전기는

같은 축에 연결되어 있기에

발전기 축도 돌면서

발전기에서 실제 전기를

생산하는 구조입니다.

​

여기서 해수가 왜 연결되어

있는지 이유가 궁금하시죠?

14번 해수(취수)라고 되어 있는

부분에서 바닷물을

배관으로 가지고 와서

12번의 복수기라는 곳을 거쳐

13번 해수(온배수)라고

되어 있는 부분으로

다시 배수하게 됩니다.

이 해수 배관이 왜 필요하냐면

10번 터빈으로 들어온

고온고압의 증기를

열 교환을 통해

급수로 바꿔주는데 필요합니다.

쉽게 말해서 10번 터빈을

회전시키고 나온 고온의 열을

12번의 복수기로 지나가는 중에

낮은 온도의 해수 배관을

거치면서 열 교환을 거쳐

물로 바꿔주는 겁니다.

그러면서 이런 순환이

계속적으로 되면서 발전소가

기동이 되는 겁니다.

이 그림이 원자력 발전소를

전체적으로 단순화 시킨 그림이고,

우리는 간단하게 보고 있지만

세부 도면을 보면 수백,

수천 개의 배관과 밸브들,

관련 부속설비들이 많습니다.

이러한 설비들을 점검하는 곳이

정비부서(기계, 전기, 계측)이고,

이 발전소를 운전하는 부서가

교대 부서입니다.

간단하죠

​

복합화력발전도

원자력발전소랑

동일한 방식입니다.

단지 차이가 있는 건

연료라고 말씀드렸었죠.

원자력발전소의

원자로에 해당하는 부분이

복합화력발전에서는

여기 가스 터빈입니다.

다른 발전소도 모두

이러한 원리로 구동이되게

되어 있습니다.

그림 보실까요?

 

 

LNG를 폭발시킨 힘으로

가스 터빈을 거쳐 나온

연소가스가

배열회수보일러를 지나면서

물을 끓여 증기를 생산하여

배관을 거쳐 스팀터빈으로

보내집니다.

원자력발전소에 나와있던

터빈이 스팀터빈입니다.

여기서부터는

원자력 발전소와

동일한 방식입니다.

파란색으로 보이는 이 부분이

취수구와 배수구입니다.

해수를 끌어와서

열 교환하고 다시

바다로 보내줍니다.

그리고 가스 터빈과

스팀터빈에서 발전하는

발전기가 따로 있어

각각 전기를 보내줍니다.

이게 복합화력발전 방식입니다.

​

간단하게 설명을 드렸는데

이해가 되셨을지 모르겠네요.

면접 볼 때도 어느 정도

발전소의 원리를 알고 가시는 게

도움이 될 거 같아 만들어봤습니다.

오늘 준비한 자료는

여기까지입니다.

여러분들의 발전소 취업을

응원합니다.

다음에 좋은 자료로

다시 오겠습니다.

감사합니다.

May the Force be with you.