KR102627650B1 - 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템 - Google Patents

소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템에 관한 것으로, 침수 형태의 소형모듈원전에서 원자로가 정지한 이후 피동냉각계통이 상실되거나, 격납용기를 관통하는 배관의 격리에 실패하는 경우, 그리고 이 두 가지가 동시에 발생하는 경우에도 피동적으로 노심을 냉각할 수 있는 효과가 있다. 또한, 증기발생기 세관에 파단이 발생하고 원자로 이차 계통이 과압되는 경우에도 대기로의 방사성 물질 방출량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 소형모듈원전의 설계 여유도를 유지하면서도 소형모듈원전의 노심 출력을 증가시킬 수 있기 때문에 소형모듈원전의 경제성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템 {Residual heat cooling and radioactive material reduction system for small module nuclear power plants}
본 발명은 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템에 관한 것이다.
침수 형태의 소형모듈원전은 노심을 포함한 원자로가 격납용기 내부에 위치하며, 격납용기는 수조에 잠기는 형태로 설계된다.
이러한 구조의 원전은 사고 등으로 인해 원자로가 정지한 이후 별도의 전원 공급 없이도 노심을 냉각할 수 있는 피동 냉각 계통을 구비한다. 피동 냉각 계통은 피동형 열교환기, 격납용기와 원자로를 연결하는 밸브, 그리고 기타 밸브 및 배관으로 구성된다.
피동 냉각 계통의 작동 방식은 먼저, 원자로가 정지하면 피동형 열교환기를 이용해 노심 냉각을 시도한다. 만약 피동형 열교환기가 상실되면 원자로가 가압되면서 원자로에 설치된 안전밸브를 통해 일차 냉각수가 격납용기로 방출되는데, 이 냉각수가 격납용기와 원자로 사이를 순환하여 격납용기 바깥쪽 수조에 의한 외벽 냉각으로 노심이 냉각된다.
따라서 대부분의 경우, 피동적으로 노심 손상을 방지할 수 있다.
그러나 운전원의 오작동 등 여러 이유로 인해 피동 냉각 계통이 상실되거나, 격납용기 관통 배관의 격리에 실패하는 경우, 그리고 이 두 가지가 동시에 발생하는 경우에는 원자로 냉각이 실패하는 문제가 발생할 수 있다.
또한 증기발생기를 통해 생성된 증기는 격납용기를 관통하는 배관을 통해 터빈 구동에 사용된 후 응축기를 거쳐 돌아오는 방식으로 순환한다. 상기 증기를 이송하는 배관에는 원자로 정지 시 폐쇄되는 격리밸브가 설치된다. 원자로 노심으로부터 이차 계통의 급수로 전달된 열이 다시 격납용기 외부의 열교환기로 전달될 수 있는 폐회로를 구성한다.
이때 원자로 이차 계통의 과압을 방지하기 위해서는 상기 이차 계통으로 통하는 배관에 안전밸브가 설치되는데, 이 안전밸브 및 안전밸브의 배출구는 수조 바깥에 위치한다. 사고 등으로 인해 증기발생기 세관에 파단이 발생하고 원자로 이차 계통이 격리밸브에 의해 격리되지 않는 경우, 방사성 물질이 노심으로부터 증기 배관의 안전밸브를 통하여 대기로 방출되는 문제가 발생할 수 있다.
또한 상기에서 기술한 침수 형태의 소형모듈원전의 경우에는 그 형태의 특성상, 피동형 열교환기 및 격납용기의 제작성에 따라서 제거될 수 있는 노심의 잔열의 크기가 달라지므로, 설계되는 정상상태에서의 노심 출력이 제한된다. 제한된 노심 출력으로 인하여 단일 소형모듈원전은 경제성에 한계점이 있다.
따라서 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.
등록특허 제10-1364646 (2014.02.19.)
본 발명의 목적은 소형모듈원전에서 사고 등으로 원자로가 정지했을 때, 효과적으로 원자로를 냉각하고, 대기로의 방사성 물질 방출량을 감소시킬 수 있는 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 원자로에 연결된 피동냉각계통을 포함하는 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템에 있어서, 내부에 냉각수 풀을 형성한 원자로 건물; 노심을 포함하는 상기 원자로; 내부에 상기 원자로를 담고, 상기 냉각수 풀에 잠긴 격납용기; 및 상기 냉각수 풀에 잠겨 상기 격납용기에 설치되어, 상기 피동냉각계통의 작동이 멈추면 구동하는 연결밸브; 를 포함하는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 연결밸브는, 상기 격납용기의 증기를 상기 냉각수 풀로 배출하여 상기 격납용기의 압력을 낮추는 제1연결밸브; 및 상기 냉각수 풀의 냉각수를 상기 원자로로 유입하는 제2연결밸브; 를 포함하는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1연결밸브와 상기 제2연결밸브는, 상기 격납용기에서 원주 방향으로 90도 이상으로 멀게 배치되는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1연결밸브는, 상기 격납용기의 상부에 설치되되, 상기 냉각수 풀의 수면에서 충분한 잠김깊이를 가지도록 설치되는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2연결밸브는, 상기 격납용기의 하부에 설치되되, 상기 냉각수 풀의 바닥면과 인접하게 설치되는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1연결밸브는, 압력차 혹은 운전원의 작동에 의해 작동하여 상기 격납용기의 내부가 설정된 압력에 도달하면 개방되는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2연결밸브는, 상기 제1연결밸브가 열려 상기 격납용기 내부의 증기를 배출하면, 함께 열려 상기 냉각수 풀의 냉각수를 상기 격납용기 내부로 유입하는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 격납용기의 하부에는 복수 개의 방열핀이 형성되는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 격납용기에서 안전밸브를 구비한 증기배관으로 연결되어, 공급되는 증기로 전기를 생산하는 2차계통을 더 포함하는, 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
상기 안전밸브는 후단에 상기 증기를 배출할 수 있는 배출부를 구비하고, 상기 배출부는 상기 냉각수 풀에 잠기는 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템은 침수 형태의 소형모듈원전에서 원자로가 정지한 이후 피동냉각계통이 상실되거나, 격납용기를 관통하는 배관의 격리에 실패하는 경우, 그리고 이 두 가지가 동시에 발생하는 경우에도 피동적으로 노심을 냉각할 수 있는 효과가 있다.
또한, 증기발생기 세관에 파단이 발생하고 원자로 이차 계통이 과압되는 경우에도 대기로의 방사성 물질 방출량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존 소형모듈원전에서는 외부 열교환기가 적절히 작동하지 않는 경우에, 원자로용기 내부 노심에서 열을 받은 냉각수가 원자로용기 외부에서 차가운 격납용기 내부 벽체를 통한 폐회로 형태의 열전달로 제한적인 반면, 본 발명에 따른 시스템에서는 냉각수가 격납용기 내부 및 외부를 전체적인 개방 회로 형태에서 순환하여, 노심에서 전달 받은 열을 직접적으로 최종 열침원인 냉각수 풀에 전달하므로, 소형모듈원전의 사고 시 설계 여유도를 증진시키면서도 소형모듈원전의 노심 출력을 증가시킬 수 있기 때문에 소형모듈원전의 경제성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 소형모듈원전의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템의 작동을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현할 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
이하에서 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참고로 설명한다.
도 1은 종래의 소형모듈원전의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템의 작동을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 소형모듈원전은 사고 등에 의해 원자로(200)가 정지하면 피동냉각계통(60)을 통해 원자로(200)의 노심(210)을 냉각한다. 먼저, 피동냉각계통(60)의 피동형 열교환기(미도시)를 이용해 노심(210)의 냉각을 시도한다. 만약 상기 피동형 열교환기가 상실되면, 원자로(200)가 가열/가압되어 원자로통기밸브(61)(RVV: Reactor Vent Valve)가 열린다. 원자로통기밸브(61)를 통해 원자로(200)에서 방출된 냉각수가 냉각수 풀(110)에 의해 응축되어 수두가 형성되면, 원자로재순환밸브(62)(RRV: Reactor Recirculation Valve)가 개방되어 냉각수가 격납용기(300)로부터 원자로(200)로 주입되어 노심(210)을 냉각한다.
이때, 상기 피동형 열교환기를 이용한 노심(210)의 냉각이 실패하였는데 원자로통기밸브(61)가 오작동하면 원자로(200)에서 격납용기(300)로 방출되는 냉각수의 양이 충분하지 않아서 노심(210)의 냉각을 위한 열전달 면적이 충분하지 않을 수 있다. 또한, 적절한 수두가 형성되지 않기 때문에 원자로재순환밸브(62)를 통해 원자로(200) 내부로 냉각재가 진입하지 못하여 노심(210)의 냉각에 실패할 수 있다. (원자로통기밸브(61) 와 원자로재순환밸브(62)가 동시에 오작동하는 경우에도 동일 결과 발생) 그리고, 상기 피동냉각계통(60)을 이용한 노심(210)의 냉각이 실패한 후 원자로재순환밸브(62)가 오작동하면, 원자로통기밸브(61)를 통해 방출된 고온의 유체가 격납용기(300)의 외벽을 통한 냉각으로 응축되어 하부로 이동해 적절한 수두가 형성되었음에도 불구하고 원자로(200)로 냉각재가 진입하지 못하여 노심(210)의 냉각이 실패할 수 있다.
또한, 격납용기(300)를 관통하여 원자로(200) 내부로 연결되는 배관(70)(화학 및 체적 제어계통 등) 이 파단 발생 등의 이유로 인해 격리되지 못하는 경우, 원자로(200) 내부의 냉각재가 지속적으로 외부로 방출될 수 있다. 이 경우 격납용기(300) 내에 원자로(200)로 추가적인 냉각재를 공급할 수 있는 계통이 존재하지 않으므로 노심(210) 냉각이 실패할 수 있다.
또한, 위 두 가지 경우가 동시에 발생하여 노심(210)의 손상이 발생할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템은 위와 같은 문제가 발생하더라도 효과적으로 노심(210)을 냉각할 수 있는 시스템을 제공한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템은, 원자로(200)에 연결된 피동냉각계통(60)을 포함하는 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템에 있어서, 내부에 냉각수 풀(110)을 형성한 원자로 건물(100); 노심(210)을 포함하는 상기 원자로(200); 내부에 상기 원자로(200)를 담고, 상기 냉각수 풀(110)에 잠긴 격납용기(300); 및 상기 냉각수 풀(110)에 잠겨 상기 격납용기(300)에 설치되어, 상기 피동냉각계통(60)의 작동이 멈추면 구동하는 연결밸브(400); 를 포함한다.
소형모듈원전은 원자로(200)의 노심(210)을 냉각하기 위해 원자로(200)에 피동냉각계통(60)이 연결되어 있다. 피동냉각계통(60)은 피동형 열교환기(미도시), 원자로통기밸브(61), 및 원자로재순환밸브(62)를 포함하여 구성된다.
위에서 기술한 것과 같이 사고 등에 의해 원자로(200)가 정지하면 피동냉각계통(60)에 의해 노심(210)의 냉각이 시도되며, 피동냉각계통(60)에 의한 노심(210)의 냉각이 불가능한 상황이 발생하면 후술할 연결밸브(400)의 구성에 의해 노심(210)의 냉각이 이루어진다.
콘크리트 건축물로 형성한 원자로 건물(100)의 내부는 냉각수로 채워진 냉각수 풀(110)을 형성한다. 그리고 냉각수 풀(110)에는 격납용기(300)가 잠겨있다. 격납용기(300)는 노심(210)을 포함하는 원자로(200)를 내부에 담고 있다.
격납용기(300)에는 피동냉각계통(60)의 작동이 멈추면, 즉 피동냉각계통(60)이 기능을 상실하면 구동하는 연결밸브(400)가 연결된다.
연결밸브(400)는 피동냉각계통(60)의 피동형 열교환기나 원자로통기밸브(61), 원자로재순환밸브(62)에 의한 노심(210)의 냉각이 실패할 경우를 대비한 것이다.
상기 연결밸브(400)는, 상기 격납용기(300)의 증기를 상기 냉각수 풀(110)로 배출하여 상기 격납용기(300)의 압력을 낮추는 제1연결밸브(410); 및 상기 냉각수 풀(110)의 냉각수를 상기 격납용기(300) 내부로 유입하는 제2연결밸브(420); 를 포함한다.
제1연결밸브(410)는 격납용기(300)의 상부에 설치되어 격납용기(300)의 증기를 냉각수 풀(110)로 배출하여 격납용기(300)의 압력을 낮춘다.
이때, 격납용기(300)의 상부에서 제1연결밸브(410)가 설치되는 위치는 냉각수 풀(110)의 수면에서 충분한 잠김깊이를 가지도록 설치된다. 즉, 제1연결밸브(410)는 냉각수 풀(110)의 수면에서 잠길 수 있을 정도의 설정깊이를 가지도록 설치되는 것이다.
이는 제1연결밸브(410)가 냉각수 풀(110)에 충분히 잠겨서 방사성 물질이 방출되더라도 냉각수 풀(110)의 내에서 충분히 제염되도록 하기 위한 것이다.
제2연결밸브(420)는 격납용기(300)의 하부에 설치되어 냉각수 풀(110)의 냉각수를 격납용기(300) 내부로 유입한다.
제2연결밸브(420)는 격납용기(300)의 하부에서 냉각수 풀(110)의 바닥면과 인접한 위치에 설치된다. 제2연결밸브(420)가 냉각수 풀(110)의 수면에서 깊은 위치를 형성하도록 하는 바닥면과 가까운 곳에 설치됨에 따라서 냉각수 풀(110)의 냉각수는 격납용기(300)의 내부로 유입되기에 충분한 수압을 형성할 수 있다.
제1연결밸브(410)와 제2연결밸브(420)는 격납용기(300)에서 원주 방향으로 90도 이상의 간격을 두고 배치되도록 설치된다.
이는 격납용기(300) 내부의 증기를 배출하는 제1연결밸브(410)와 냉각수를 격납용기(300) 내부로 유입하는 제2연결밸브(420)가 서로 영향을 받지 않도록 하기 위한 것이다.
증기의 배출과 냉각수의 유입이라는 서로 다른 역할을 수행하는 제1연결밸브(410)와 제2연결밸브(420)를 방향을 달리하여 떨어뜨려 놓음으로써 효과를 높일 수 있을 것이다.
상기 제1연결밸브(410)는, 압력차에 의해 작동하여 상기 격납용기(300)의 내부가 설정된 압력에 도달하면 개방된다. 또한 운전원(미도시)과 같은 동력에 의해 개방될 수 있다.
사고 등에 의해 원자로(200)가 정지하고 격납용기(300) 내부가 설정된 압력에 도달하면 제1연결밸브(410)는 작동을 시작하여 격납용기(300) 내부의 증기를 냉각수 풀(110)로 배출한다.
상기 제2연결밸브(420)는, 상기 제1연결밸브(410)가 열려 상기 격납용기(300) 내부의 증기를 배출하면, 함께 열려 상기 냉각수 풀(110)의 냉각수를 상기 격납용기(300) 내부로 유입한다.
제1연결밸브(410)에서 증기를 배출하여 격납용기(300) 내부의 압력을 낮춤과 동시에 제2연결밸브(420)가 열려 냉각수 풀(110)의 냉각수를 격납용기(300) 내부로 유입하여 원자로(200)를 냉각한다.
제1연결밸브(410)와 제2연결밸브(420)는 압력차에 의해 동작하는 릴리프 밸브로 구성할 수 있으며, 배터리나 압축공기로 구동하는 밸브로 구성할 수도 있다.
또한, 제1연결밸브(410)와 제2연결밸브(420)가 구동하는 경우, 방사성물질의 외부 누출을 최소화하기 위하여, 원자로(200)를 담긴 격납용기(300)가 잠겨있는 냉각수 풀(110)를 포함한 원자로 건물(100)의 압력경계가 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
이로써, 격납용기(300) 및 냉각수 풀(110)을 통과하여 방출되는 방사성물질을 원자로 건물(100) 내부에 가둘 수 있다.
또한, 상기 격납용기(300)의 하부에는 복수 개의 방열핀(310)이 형성된다.
격납용기(300)와 냉각수 풀(110) 사이의 열전달 성능을 향상시키기 위해 핀 구조물인 방열핀(310)을 격납용기(300)의 하부, 즉 노심(210)의 위치에 가까운 곳에 설치할 수 있다.
또한, 방사성 물질의 방출량을 최소화 하기 위하여, 냉각수 풀(110) 내에서 격납용기(300)를 관통하는 배관(700)의 길이를 길게 하고, 구부러진 부분이 많은 곡관으로 형성할 수 있다. 일반적으로는 도 1과 같이 배관(70)은 구부러지지 않은 직선으로 형성되나, 도 2 및 도 3과 같이 곡관을 형성하도록 배관(700)을 구성하여 차가운 표면을 증가시키고 구부러진 부분을 통해 열 확산(Thermophoresis)으로 인한 침적(deposition) 및 관성 충돌(Inertial impaction)을 통한 방사성 물질을 냉각수 풀(110) 내부에 가둘 수 있다.
상기 격납용기(300)에서 안전밸브(520)를 구비한 증기배관(510)으로 연결되어, 공급되는 증기로 전기를 생산하는 2차계통(500)을 더 포함한다.
상기 안전밸브(520)는 후단에 상기 증기를 배출할 수 있는 배출부(521)(512)를 구비하고, 상기 배출부(521)는 상기 냉각수 풀(110)에 잠긴다.
사고 등으로 인해 원자로(200) 내의 증기발생기 세관에 파단이 발생하여 2차계통(500)이 과압되는 경우, 방사성 물질이 노심(210)으로부터 증기배관(510)의 안전밸브(520)를 통해 여과 없이 대기로 방출되는 상황이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해 증기배관(510)의 안전밸브(520)의 후단에 구성된 배출부(521)를 냉각수 풀(110) 내부에 위치하도록 한다. 그러면 방사성 물질이 방출되더라도 냉각수 풀(110) 내에서 제염이 되어 방사성 물질의 대기 방출을 현저하게 줄일 수 있다.
이 때 배출부(521)의 냉각수 풀(110) 내에서의 위치는 냉각수 풀(110)의 표면으로부터 충분히 잠기도록 하는 것이 바람직하다. 위에서 기술한 것과 같이, 냉각수 풀(110)에서 제염되고 남은 방사성 물질은 원자로 건물(100)로 배출되므로 원자로 건물(100)의 압력경계가 외부 공기압 대비 높게 유지되는 것이 바람직할 것이다.
상기 원자로(200)와 상기 격납용기(300)에 연결된 배관(700)은 곡관(710)으로 형성한다.
원자로(200)와 격납용기(300)에 연결되어 냉각수 풀(110)을 거쳐 외부의 1차계통(미도시)이나 2차계통(500)으로 연결되는 배관(700)은 직선형태가 아닌 구부러진 형태를 가지는 곡관(710)으로 형성할 수 있다.
이는 판단 발생 등의 이유로 배관(700)에 손상이 발생하는 경우, 구부러진 곡관(710)에 의해 방사성 물질의 열 확산으로 인한 침적 및 관성 충돌로 방사성 물질을 냉각수 풀(110)에 가둘 수 있도록 한다.
이렇듯, 본 발명의 일 실시예에 따른 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템은, 침수 형태의 소형모듈원전에서 원자로가 정지한 이후 피동냉각계통이 작동이 멈춰 사용불능 상태에 빠지거나, 격납용기를 관통하는 배관의 격리에 실패하는 경우. 그리고 이 두 가지가 동시에 발생하는 경우에도 피동적으로 노심을 냉각할 수 있다. 이에 방사성 물질의 외부 유출을 막을 수 있다.
또한, 증기발생기 세관에 파단이 발생하고 원자로 이차 계통이 과압되는 경우에도 대기로의 방사성 물질 방출량을 감소시킬 수 있다.
또한, 피동안전계통의 작동하지 않을 경우에도 노심을 냉각할 수 있기 때문에 소형모듈원전의 설계 여유도를 유지하면서도 소형모듈원전의 노심 출력을 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.
100 : 원자로 건물
110 : 냉각수 풀
200 : 원자로
210 : 노심
300 : 격납용기
310 : 방열핀
400 : 연결밸브
410 : 제1연결밸브
420 : 제2연결밸브
500 : 2차계통
510 : 증기배관
520 : 안전밸브
521 : 배출부
700 : 배관
60 : 피동냉각계통
61 : 원자로통기밸브
62 : 원자로재순환밸브
70 : 배관

Claims (10)

  1. 원자로에 연결된 피동냉각계통을 포함하는 소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템에 있어서,
    내부에 냉각수 풀을 형성한 원자로 건물;
    노심을 포함하는 상기 원자로;
    내부에 상기 원자로를 담고, 상기 냉각수 풀에 잠긴 격납용기; 및
    상기 냉각수 풀에 잠겨 상기 격납용기에 설치되어, 상기 피동냉각계통의 작동이 멈추면 구동하는 연결밸브; 를 포함하고,
    상기 연결밸브는,
    상기 격납용기의 증기를 상기 냉각수 풀로 배출하여 상기 격납용기의 압력을 낮추는 제1연결밸브; 및
    상기 냉각수 풀의 냉각수를 상기 격납용기 내부로 유입하는 제2연결밸브; 를 포함하고,
    상기 제1연결밸브는, 상기 격납용기의 상부에 설치되되, 상기 냉각수 풀의 수면에서 충분한 잠김깊이를 가지도록 설치되고,
    상기 제2연결밸브는, 상기 격납용기의 하부에 설치되되, 상기 냉각수 풀의 바닥면과 인접하게 설치되고,
    상기 제2연결밸브는, 상기 제1연결밸브가 열려 상기 격납용기 내부의 증기를 배출하면, 함께 열려 상기 냉각수 풀의 냉각수를 상기 격납용기 내부로 유입하는,
    소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1연결밸브와 상기 제2연결밸브는, 상기 격납용기에서 서로 원주방향으로 90도 이상의 각도를 가지고 배치되는,
    소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1연결밸브는, 압력차에 의해 작동하여 상기 격납용기의 내부가 설정된 압력에 도달하면 개방되는,
    소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 격납용기의 하부에는 복수 개의 방열핀이 형성되는,
    소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 격납용기에서 안전밸브를 구비한 증기배관으로 연결되어, 공급되는 증기로 전기를 생산하는 2차계통을 더 포함하는,
    소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 안전밸브는 후단에 상기 증기를 배출할 수 있는 배출부를 구비하고, 상기 배출부는 상기 냉각수 풀에 잠기는,
    소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 원자로와 상기 격납용기에 연결된 배관은 곡관으로 형성하는,
    소형모듈원전의 잔열 냉각 및 방사성 물질 저감 시스템.
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