1차 계통수의 열을 이용하여 2차 계통 냉각수를 증기로 만드는 대형열교환기이다. 여기서 만들어진 증기가 터빈을 돌려 발전을 하는 것이다. 가압경수형 원자력 발전소의 개략도를 그림 1에 나타냈다. 압력용기내의 노심에서 핵분열로 열이 발생하고 이 열은 1차 냉각수로 냉각되어 증기발생기로 전달된다.
  일반적으로 한 발전소에 2개 ~ 4개의 증기발생기가 있으며 한빛원전 4호기에는 2기가 설치되어 있으며 두산중공업에서 납품한 것이다.
  한 증기발생기에는 수 천개의 열교환관 (전열관)이 설치되어 있다. 이번에 발견된 이물질은 전열관 맨 하부에서 고착된 상태로 발견 되었다.
  1차 냉각수가 전열관 내부를 통과하고 그 과정에서 전달되는 열로 2차 냉각수가 증기로 바뀌는 것이다.
  전열관에 누설이 발생하거나 관 파단사고가 있을 경우 1차 냉각수 속의 방사능 물질이 원자로 격납용기(containment vessel)안이나 증기발생기 2차측 또는 터빈 속에 채워질 수 있기 때문에 전열관의 건전성이 유지되어야 한다.
  증기발생기의 형태는 재순환형 (recirculating type)과 직류형 (once through type)등이 있으며 재순환형인 경우 급수관으로 공급된 물이 down comer 통로를 타고 아래로 내려가 관판 (Tube sheet)을 가로질러 흘러 상부로 올라가며 열을 흡수한다.
  이 과정에서 관 내부로 1차 냉각수가 흐르는데 이 1차 냉각수 입구 (hot leg, 고온관측) 온도는  315℃에서 327℃ 부근이며 열을 2차 측에 전달하고 난 뒤의 저온관 (cold leg) 온도는 288℃ 부근이다.
  재료의 부식 특성에 가장 큰 영향을 미치는 인자가 열처리 공정인데 705oC 에서 15시간 열처리하여 가공 중 형성된 변형의 효과나 잔류응력을 제거하고 입계에 입계 크롬 고갈을 최소화하면서 입계 탄화물을 생성시켜 입계응력부식균열 (Intergranular Stress Corrosion Cracking, IGSCC) 저항성을 높인다.  
  이 열처리 후에 관을 곧게 펴기 위한 공정을 적용하는데 이 과정에서 관에 다소의 잔류응력이 남게 된다. 그 후 표면연마를 통해 표면의 불순물을 제거한다. 이 과정에 표면에 약간의 압축에서 인장응력 범위의 가공 잔류응력이 남게 된다.
  최종적으로 육안검사, 초음파검사 및 와전류 검사와 세척을 하고 경우에 따라서는 세라믹 입자를 이용한 관 내면 청소도 하게 된다.
  일본의 비등형경수로는 증기발생기 없이 원자로내에서 발생된 증기가 바로 터빈을 돌리는 반면 한국형 경수로는 이러한 증기발생기라는 2차 회로에 의해 발생된 증기로 전기터빈을 돌리게 된다.
 

김종훈기자