KR102449257B1 - 원자력 발전소의 화재 발생 구역 별 화재 진압 시스템 - Google Patents

원자력 발전소의 화재 발생 구역 별 화재 진압 시스템 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 원자력 발전소의 화재 진압 시스템은 원자력 발전소 내부에서 화재가 발생한 적어도 하나 이상의 화재 발생 구역을 감지하는 화재 발생 구역 감지부; 상기 화재 발생 구역에서 발생한 화재의 종류 및 크기를 포함하는 화재 유형을 파악하는 화재 유형 분석부; 상기 화재 유형에 따른 진압 방법을 결정하는 화재 진압 방법 결정부; 그리고 상기 복수개의 화재 발생 구역 중에서 상기 화재의 크기 및 안전 정지 중요도를 고려하여 화재 진압의 우선 순위를 결정하는 화재 진압 순위 결정부;를 포함한다.

Description

원자력 발전소의 화재 발생 구역 별 화재 진압 시스템{FIRE EXTINGUISHING SYSTEM BY FIRE OCCURRENCE AREA OF NUCLEAR POWER PLANT}
본 발명은 원자력 발전소의 화재 진압 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원자력 발전소의 화재 발생 구역 별 화재 진압 시스템에 관한 것이다.
원자력 발전소의 어느 구역에 화재가 발생하는 경우 자동 소화 장치로 화재를 진압하거나, 소방 대원이 직접 진입하여 수동 소화 장치로 화재를 진압하게 된다. 그러나, 원자력 발전소의 방사능 구역에서 화재가 발생하는 경우에 소방 대원이 직접 진입하여 수동 소화 장치로 화재를 진압하면, 소방 대원이 방사능에 피폭될 염려가 있다.
본 실시예는 화재 발생 구역별로 적절한 진압 방법을 사용함으로써 소방 대원의 피폭을 최소화할 수 있는 원자력 발전소의 화재 진압 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 화재 진압 시스템은 원자력 발전소 내부에서 화재가 발생한 적어도 하나 이상의 화재 발생 구역을 감지하는 화재 발생 구역 감지부; 상기 화재 발생 구역에서 발생한 화재의 종류 및 크기를 포함하는 화재 유형을 파악하는 화재 유형 분석부; 상기 화재 유형에 따른 진압 방법을 결정하는 화재 진압 방법 결정부; 그리고 상기 복수개의 화재 발생 구역 중에서 상기 화재의 크기 및 안전 정지 중요도를 고려하여 화재 진압의 우선 순위를 결정하는 화재 진압 순위 결정부;를 포함한다.
상기 화재 발생 구역 감지부는 상기 화재 발생 구역이 방사능 구역인지 확인할 수 있다.
상기 화재 유형 분석부는 상기 화재의 종류가 일반 화재, 전기 화재, 유류 화재 또는 금속 화재 중 어느 것인지 파악할 수 있다.
상기 화재 진압 방법 결정부는 상기 화재 유형에 따라 자동 소화 장치 또는 수동 소화 장치로 화재를 진압할 지를 결정할 수 있다.
상기 화재 진압 방법 결정부의 결정에 의해 상기 수동 소화 장치로 화재를 진압할 경우, 상기 소방 대원의 최적 이동 경로를 결정하는 최적 이동 경로 결정부를 더 포함할 수 있다.
상기 안전 정지 중요도는 상기 화재 발생 구역의 안전 정지 기기 존재 여부, 상기 화재 발생 구역의 노심 손상 횟수, 또는 상기 화재 발생 구역 내부의 안전 정지 기기의 손상 예상 시간을 고려하여 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원자력 발전소 내부의 화재 발생 구역에 따라 적절한 진압 방법 및 진압의 우선 순위를 결정함으로써, 화재를 신속하게 진압하면서 피폭을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 화재 진압 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 화재 진압 시스템을 이용하여 원자력 발전소의 화재 발생 구역에 진입하는 소방 대원의 최적 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 화재 진압 시스템의 화재 진압 순위 결정부의 동작을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 화재 진압 시스템의 개략적인 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 화재 진압 시스템은 화재 발생 구역 감지부(100), 화재 유형 분석부(200), 화재 진압 방법 결정부(300), 최적 이동 경로 결정부(400), 그리고 화재 진압 순위 결정부(500)를 포함한다.
원자력 발전소(10)는 원자로 격납 빌딩(Reactor Containment Building, RCB), 보조 건물(Auxiliary Building, AB), 비상 디젤 발전기(Emergency Diesel Generator Building, EDGB) 등의 복수개의 구역(11)으로 이루어질 수 있다.
화재 발생 구역 감지부(100)는 원자력 발전소(10) 내부의 복수개의 구역(11) 중, 화재가 발생한 적어도 하나 이상의 화재 발생 구역(A)을 감지할 수 있다.
화재 발생 구역 감지부(100)는 원자력 발전소(10) 내부의 복수개의 구역(11)에 설치된 복수개의 감지기(1)를 포함할 수 있다. 따라서, 화재 발생 구역 감지부(100)는 화재가 발생한 화재 발생 구역(A)을 확인할 수 있다. 이 때, 화재 발생 구역(A)이 방사능 구역(B)인지 청정 구역인지 확인할 수 있다.
도 1에는 화재 발생 구역(A)이 방사능 구역(B)에 해당하지 않는 예를 도시하고 있다.
화재 유형 분석부(200)는 화재 발생 구역(A)에서 발생한 화재의 종류 및 크기를 포함하는 화재 유형을 파악할 수 있다.
즉, 화재 유형 분석부(200)는 화재의 종류가 일반 화재, 전기 화재, 유류 화재 또는 금속 화재 중 어느 것인지 파악할 수 있다. 또한, 화재 유형 분석부(200)는 화재의 크기가 어느 정도인지 파악할 수 있다.
화재 진압 방법 결정부(300)는 화재 유형에 따른 진압 방법을 결정할 수 있다.
즉, 화재 진압 방법 결정부(300)는 화재 유형에 따라 자동 소화 장치 또는 수동 소화 장치 중 어느 장치로 화재를 진압할 지를 결정할 수 있다.
화재의 종류가 일반 화재일 경우, 자동 소화 장치(2)를 이용하여 화재를 진압할 것을 결정할 수 있다. 자동 소화 장치(2)는 원자력 발전소(10)의 복수개의 구역(11)에 설치된 분무 노즐을 포함할 수 있다. 또한, 화재의 크기가 1000KW 이하로 작을 경우, 자동 소화 장치(2)를 이용하여 화재를 진압할 것을 결정할 수 있다.
그리고, 화재의 종류가 전기 화재, 유류 화재 또는 금속 화재와 같은 특수 화재일 경우, 자동 소화 장치(2)를 이용하여 화재를 진압하기 어려우므로, 수동 소화 장치를 이용하여 화재를 진압할 것을 결정할 수 있다. 수동 소화 장치는 소방 대원이 직접 화재 발생 구역에 진입하여 화재를 진압하는 소화기를 포함할 수 있다. 또한, 화재의 크기가 1000KW 이상으로 큰 경우에도 자동 소화 장치(2)를 이용하여 화재를 진압하기 어려우면, 수동 소화 장치를 이용하여 화재를 진압할 것을 결정할 수 있다. 그러나, 화재 크기가 너무　커서 소방대 조차 수동 진압을 수행하지 못하는 경우,　화재 구역　전소 후 잔불을 제거하는 등 수동 행위의 후속조치 등을　수행할 수 있다.
최적 이동 경로 결정부(400)는 화재 진압 방법 결정부(300)의 결정에 의해 수동 소화 장치로 화재를 진압할 경우, 소방 대원의 최적 이동 경로를 결정할 수 있다. 이때, 각 구역(11)에서 인접 구역(11)으로 이동하기 위해 도어(3)를 통과할 수 있다.
이 때, 최적 이동 경로 상에 방사능 구역(B)이 위치하는 경우에는 피폭 방지 장비 착용 여부 및 소요 시간 등의 추가 필요 조건을 고려할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 원자력 발전소(10)의 내부에 화재 발생 구역(A)을 화재 발생 구역 감지부(100)의 감지기(1)가 감지하고, 화재 유형 분석부(200)가 화재의 종류가 전기 화재, 유류 화재 또는 금속 화재와 같은 특수 화재라고 판단하여, 화재 진압 방법 결정부(300)가 수동 소화 장치로 화재를 진압할 것을 결정한 경우, 소방 대원이 직접 화재 발생 구역(A)으로 진입하게 된다.
이 때, 최적 이동 경로 결정부(400)는 원자력 발전소(10)의 내부에 원자로 격납 빌딩(12)이 위치하는 경우에는 이를 우회하여 최적 이동 경로를 결정하여야 한다. 따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 화재 발생 구역(A)까지 P1 및 P2의 최적 이동 경로가 선택될 수 있다. 이때, P2의 최적 이동 경로 상에 방사능 구역(B)이 위치하게 되므로, 피폭 방지 장비 착용 여부 및 소요 시간 등의 추가 필요 조건을 고려하게 된다. 따라서, 최적 이동 경로 결정부(400)는 소방 대원이 P1의 최적 이동 경로로 이동하도록 결정할 수 있다.
한편, 화재 진압 순위 결정부(500)는 복수개의 화재 발생 구역 중에서 화재의 크기 및 안전 정지 중요도를 고려하여 화재 진압의 우선 순위를 결정할 수 있다.
이에 대해 이하에서 도 3을 참고로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 화재 진압 시스템의 화재 진압 순위 결정부의 동작을 설명하는 도면이다.
안전 정지 중요도는 화재 발생 구역의 안전 정지 기기 존재 여부, 화재 발생 구역의 노심 손상 횟수(Core damage frequency, CDF), 또는 화재 발생 구역 내부의 안전 정지 기기의 손상 예상 시간 등을 고려하여 결정할 수 있다.
안전 정지 기기는 안전 정지 기능을 수행해야 하는 기기로서, 소내 정전 또는 소외 정전 등과 같은 극한 재해 시 터빈 또는 보일러와 같은 능동 기기의 도움을 받지 않고도 정상 운전되어야 하는 기기에 해당한다.
노심 손상 회수는 화재 발생 구역과 노심과의 거리로 판단할 수 있다. 노심은 원자로 격납 빌딩(12) 내부에 위치할 수 있다.
안전 정지 기기의 손상 예상 시간은 화재 발생 구역의 크기를 고려하여 화재 성장 속도를 예측함으로써 판단할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 복수개의 화재 발생 구역(A1, A2)이 발생한 경우, 제1 화재 발생 구역(A1)의 화재의 크기와 제2 화재 발생 구역(A2)의 화재의 크기를 비교하여 화재의 크기가 큰 화재 발생 구역을 우선 진압할 수 있다. 예컨대, 제1 화재 발생 구역(A1)의 화재의 크기가 100kW이고, 제2 화재 발생 구역(A2)의 화재의 크기가 200kW인 경우에는 제2 화재 발생 구역(A2)을 우선 진압할 수 있다.
또한, 제1 화재 발생 구역(A1)의 안전 정지 중요도와 제2 화재 발생 구역(A2)의 안전정지 중요도를 비교하여 화재 진압의 우선 순위를 결정할 수 있다. 즉, 제1 화재 발생 구역(A1)의 안전 정지 중요도와 제2 화재 발생 구역(A2)의 안전 정지 중요도를 비교하여 안전 정지 중요도가 큰 화재 발생 구역을 우선 진압할 수 있다. 예컨대, 제1 화재 발생 구역(A1)에 안전 정지 기기가 위치하고, 제2 화재 발생 구역(A2)에 안전 정지 기기가 위치하지 않는 경우에는 제1 화재 발생 구역(A1)의 안전 정지 중요도가 더 크므로, 제1 화재 발생 구역(A1)을 우선 진압할 수 있다.
또한, 제1 화재 발생 구역(A1)과 제2 화재 발생 구역(A2) 모두에 안전 정지 기기가 존재하는 경우에는 노심 손상 횟수 및 안전 정지 기기의 손상 예상 시간을 고려하여 화재 진압의 우선 순위를 결정할 수 있다. 예컨대, 제1 화재 발생 구역(A1)과 노심간의 거리(D1)가 제2 화재 발생 구역(A2)과 노심간의 거리(D2)보다 작으므로, 노심 손상 횟수는 제1 화재 발생 구역(A1)이 크게 되어 제1 화재 발생 구역(A1)의 안전 정지 중요도가 더 크게 된다. 따라서, 제1 화재 발생 구역(A1)을 우선 진압하게 된다. 그러나, 제1 화재 발생 구역(A1)의 크기(R1)는 제2 화재 발생 구역(A2)의 크기(R2)보다 크므로, 제1 화재 발생 구역(A1) 내부의 안전 정지 기기는 제2 화재 발생 구역(A2) 내부의 안전 정지 기기보다 오랜 시간 손상없이 견딜 수 있다. 따라서, 제1 화재 발생 구역(A1)의 안전 정지 기기의 손상 예상 시간이 더 크게 되므로, 제2 화재 발생 구역(A2)의 안전 정지 중요도가 더 크게 되므로, 제2 화재 발생 구역(A2)을 우선 진압하게 된다.
이와 같이, 복수개의 화재 발생 구역(A1, A2)이 발생한 경우, 화재 진압 순위 결정부(500)를 이용하여 우선 순위를 정해 화재를 진압함으로써, 화재를 신속하게 진압하는 동시에 화재에 의한 피해를 최소화할 수 있다.
본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 화재 발생 구역 감지부 200: 화재 유형 분석부
300: 화재 진압 방법 결정부 400: 최적 이동 경로 결정부
500: 화재 진압 순위 결정부

Claims (6)

  1. 원자력 발전소 내부에서 화재가 발생한 적어도 하나 이상의 화재 발생 구역을 감지하는 화재 발생 구역 감지부;
    상기 화재 발생 구역에서 발생한 화재의 종류 및 크기를 포함하는 화재 유형을 파악하는 화재 유형 분석부;
    상기 화재 유형에 따른 진압 방법을 결정하는 화재 진압 방법 결정부; 그리고
    상기 복수개의 화재 발생 구역 중에서 상기 화재의 크기 및 안전 정지 중요도를 고려하여 화재 진압의 우선 순위를 결정하는 화재 진압 순위 결정부;
    를 포함하고,
    상기 화재 유형 분석부는 상기 화재의 종류가 일반 화재, 전기 화재, 유류 화재 또는 금속 화재 중 어느 것인지 파악하는 원자력 발전소의 화재 진압 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 화재 발생 구역 감지부는 상기 화재 발생 구역이 방사능 구역인지 확인하는 원자력 발전소의 화재 진압 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 화재 진압 방법 결정부는 상기 화재 유형에 따라 자동 소화 장치 또는 수동 소화 장치로 화재를 진압할 지를 결정하는 원자력 발전소의 화재 진압 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 화재 진압 방법 결정부의 결정에 의해 상기 수동 소화 장치로 화재를 진압할 경우, 소방 대원의 최적 이동 경로를 결정하는 최적 이동 경로 결정부
    를 더 포함하는 원자력 발전소의 화재 진압 시스템.
  6. 제4항에서,
    상기 안전 정지 중요도는 상기 화재 발생 구역의 안전 정지 기기 존재 여부, 상기 화재 발생 구역의 노심 손상 횟수, 또는 상기 화재 발생 구역 내부의 안전 정지 기기의 손상 예상 시간을 고려하여 결정하는 원자력 발전소의 화재 진압 시스템.
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