KR20130130993A - 비상용 원자로 냉각 시스템 - Google Patents

Abstract

비상용 원자로 냉각 시스템이 개시된다. 본 발명의 비상용 원자로 냉각 시스템은, 원자력 발전 설비의 원자로 비상 냉각 시스템에 있어서, 비상시 원자로에 냉각수를 공급하여 냉각하는 비상 노심 냉각 장치(ECCS); 및 가압 후 보일러로 가열하여 형성된 고온수를 비상시 원자로에 공급하여 원자로를 냉각시키는 온수 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비상용 원자로 냉각 시스템{Nuclear Reactor Cooling System For Emergency}

본 발명은 비상용 원자로 냉각 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가압 후 보일러로 가열한 고온수를 비상시 원자로에 공급함으로써 원자로를 서서히 냉각시킬 수 있는 원자로 냉각 시스템에 관한 것이다.

원자력 발전소에 설치된 노심은 원자로의 중심부로서, 노심에서 핵연료로 사용되는 우라늄의 원자핵이 중성자와 충돌하여 핵분열을 일으키게 되고 이때 에너지가 발생하게 되어 원자로 냉각재를 가열하는 곳이다. 농축된 우라늄 분말을 고온 처리하여 담배 필터와 같은 형태로 만든 것이 원전에서 핵연료로 사용되는 펠렛(pellet)이다. 펠렛을 특수합금으로 된 긴 원통형 파이프 관에 쌓아넣어 연료봉을 만든 후 여러 개를 묶어 다발로 만들면 핵연료집합체가 만들어진다. 이것이 바로 핵연료가 되는데, 노심은 바로 원자로의 핵연료인 연료봉 다발을 일컫는다.

핵연료물질은 금속ㆍ금속합금ㆍ산화물 등의 형태로 원통형(펠릿) 판상, 또는 중공원통형 등으로 성형되고 알루미늄합금ㆍ지르코늄합금ㆍ스테인리스강 등으로 피복된다. 원자로의 핵심에 해당하는 노심은 핵연료체로부터 방출되는 고속중성자를 열중성자로 감속시키기 위한 감속재, 핵분열로 발생한 엄청난 열을 제거하는 냉각재 등으로 구성된다. 핵분열 연쇄반응에 의해 방출된 에너지가 노심의 온도를 높여 원자로가 파손될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 냉각재를 이용하여 노심을 냉각시킨다. 냉각재로 사용되는 것은 기체로는 이산화탄소ㆍ헬륨이 있고, 액체로는 경수나 중수가 있다.

비상 노심 냉각 장치(Emergency Core Cooling System, ECCS)는 원자력 발전소에서 냉각재 상실 사고(Loss of Coolant Accident, LOCA) 같은 일이 발생할 경우, 대량의 냉각재를 노심에 공급해주어 노심을 안전하게 정지시키는 장치를 가리킨다. 정상상태에서의 원자로는 냉각재가 원자로 내의 열을 밖으로 전달하지만, 사고가 발생하여 노심을 냉각시킬 수 없다면 원자로를 긴급 정지시킨다고 해도 연료봉에는 열이 여전히 남아있고, 또한 연료봉에 남아있는 핵분열 생성물이 붕괴하면서 열을 발산하여 원자로를 노심 용융시킬 수 있기 때문이다. 그래서 ECCS는 연쇄 반응을 조절하기 위한 SCRAM(원자로 긴급 정지)후에 사용되기도 한다. 일반적으로 ECCS가 가동되면 원자로의 가동은 중단된다.

원자로에는 가압 수형, 비등수형, 고속 증식로 등의 종류가 있는데, 각각의 원자로에는 적합한 ECCS가 설치된다. 원자력 발전소에는 여러 개의 독립적인 ECCS가 있으며, 여러 개 중 단 하나만으로도 노심을 냉각시킬 수 있도록 설계된다. ECCS 시스템은 보통 발전소의 전력으로 구동되며(발전기가 관성으로 가동되는 동안), 발전기의 가동이 멈추면 발전소의 비상 디젤 발전기로 작동하게 된다.

도 1은 ECCS가 구비된 원자로를 개략적으로 도시한다.

원자로(10)에서 1차 냉각재계통의 배관이 파손되어 노심의 냉각재가 급격히 감소하는 사고(냉각재 상실 사고)가 발생하는 경우 ECCS(20)는 준비해 둔 차가운 냉각재를 대량으로 노심에 보내어 남은 열을 제거함으로써 연료의 용융을 방지하고 노심을 안전하게 정지시키게 된다.

그러나 원자로에 구비된 ECCS는 안전성과 효용성에 대한 의문이 제기된다.

"지난해 7월 일본 도쿄대의 이노 히로미쓰 교수는 일본에서 가장 위험한 원자력 발전소로 겐카이 1호기를 꼽으며 한 가지 시나리오를 제시했다. 지진으로 겐카이 1호기의 운전이 정지되면, 원자로를 식히기 위해 긴급 노심 냉각 장치(ECCS)가 가동된다. 하지만 이 안전장치가 오히려 '비수'가 된다. 뜨겁게 데워진 유리잔에 갑자기 찬물을 부으면 깨지듯, 수백 도에 이르는 원자로에 냉각수가 공급되면서 균열이 생기거나 심지어 폭발할 수도 있다는 것이다.

최근 전력공급 중단 사고로 논란이 된 부산 기장군 고리 1호기를 둘러싼 우려도 겐카이 1호기와 비슷하다, 1978년 국내에서 처음으로 상업운전을 시작한 고리 1호기는 지난 2008년 수명 연장 허가를 받고 10년 동안의 추가 운전에 들어갔다. 수명연장은 원전의 설계수명이 만료됐을 때 일정한 검사를 통해 가동연한을 늘리는 것이다.

수명연장 검사에서 가장 중요시되는 것은 원자로를 둘러싸고 있는 압력 용기의 내구성이다. 압력용기는 장시간 방사능에 노출될 경우 중성자로 인해 약해진다. 평상시 가동 때는 큰 문제가 없지만, 온도가 급격히 떨어질 때 균열 가능성이 더욱 커진다. - 중략-

둘째, 긴급노심냉각장치 작동 때 압력용기에 균열이 생길 가능성이다. 이 장치가 작동하면 원자로가 급격히 식는다. 이때 압력용기의 균열 가능성을 알아보기 위해 '무연성천이온도'(RTndt)를 측정하는데, 기준치보다 높으면 압력용기가 갈라질 가능성이 있다." -한겨레 신문, 2012년 3월 22일자, 이하 생략-

우리나라도 원전 안전성 문제에서 자유로울 수 없으며, 전술한 신문보도에서 지적된 바와 같이, 냉각재 상실 사고 발생시 원자로를 식히기 위해 가동되는 비상 노심 냉각 장치(ECCS)는 위험을 초래할 수 있다.

교육과학기술부고시 제 2009-37호 "가압경수로의 비상노심냉각계통의 성능에 관한 기준" 제3조 제1호에서는 원통형 지르코늄합금 피복재의 최고온도를 1204℃ 이하로 규정하고 있으며, 한국형 표준원전의 경우 원자로 냉각재 계통의 설계 온도를 650℉(343.33℃) 수준으로 하고 있는데, 이러한 수치로 미루어 볼 때, 동일본 대지진과 같은 대형 재해를 통해 원자로의 냉각재가 상실되게 되면, 원자로 내부의 온도는 최저 343.33 ~ 최고 1204 ℃의 범위에 이를 것으로 예측할 수 있다. 냉각재 상실로 원자로 노심에서의 피복재가 상당한 고온인 상태에서, 갑자기 찬 냉각수를 공급하는 경우, 도쿄대 이노 히로미쓰 교수가 지적한 것처럼 노심의 피복재 및 핵연료봉과 그 주변에서 열을 받아 고온이 된 가연성 독물질봉(Burnable Poison Rod) 등이 파손될 수 있다. 고온의 원자로가 갑자기 냉각되면서 취성 파괴를 일으킬 가능성도 배제할 수 없다. 피복재 등이 파손되면, 온도는 교육과학기술부고시에서 정한 상한제한인 1204℃이상으로 상승하게 되어, 원자로 및 관련 설비의 파괴가 더욱더 촉진될 수 있다. 이로 인해 원자로에 냉각수를 공급하는 것은 더 어려워지고 결국 냉각수 공급을 포기해야 하는 최악의 사태에 직면할 수도 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가압 후 보일러로 가열한 고온수를 비상시 원자로에 공급함으로써 원자로를 서서히 냉각시킬 수 있는 원자로 냉각 시스템을 제공함으로써, 비상 노심 냉각 장치에 의해 차가운 냉각수로 고온의 원자로를 냉각시킬 때 발생할 수 있는 원자로 및 관련 설비의 손상 가능성을 해결하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 원자력 발전 설비의 원자로 비상 냉각 시스템에 있어서,

비상시 원자로에 냉각수를 공급하여 냉각하는 비상 노심 냉각 장치(ECCS); 및

가압 후 보일러로 가열하여 형성된 고온수를 비상시 상기 원자로에 공급하여 상기 원자로를 냉각시키는 온수 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상용 원자로 냉각 시스템이 제공된다.

상기 온수 냉각부는 물을 펌핑하는 가압 펌프와, 상기 가압 펌프로부터 공급된 물을 가열하는 보일러와, 상기 보일러에서 가열된 물을 저장하는 저장 탱크를 포함할 수 있다.

상기 온수 냉각부는 상기 가압 펌프에 공급될 전기를 생산하는 비상용 발전기와, 외부 발전 설비에서 생산된 전기를 상기 가압 펌프로 공급하는 수전 설비와, 상기 비상용 발전기 또는 상기 수전 설비로부터 전기를 공급받아 상기 가압 펌프를 구동시키는 모터를 더 포함할 수 있다.

상기 온수 냉각부는 내연기관에 의해 작동되는 엔진구동-가압펌프를 더 포함할 수 있다.

상기 온수 냉각부는 상기 보일러에서 가열된 물이 저장 탱크를 바이패스하여 원자로로 공급되는 바이패스 수로와, 상기 보일러와 상기 저장 탱크를 연결하는 수로를 개폐하는 제1 모터구동밸브와, 상기 바이패스 수로에 마련되어 바이패스 수로를 개폐하는 제2 모터구동밸브와, 냉수를 상기 원자로로 공급하는 냉수용 유로와, 상기 냉수용 유로에 마련되어 상기 냉수용 유로를 개폐하는 제3 모터구동밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 온수 냉각부는 상기 원자로보다 높게 배치됨으로써 수두차이에 의해 상기 온수가 상기 원자로로 도입될 수 있다.

상기 비상 노심 냉각 장치(ECCS)가 가동될 수 있는 경우에 상기 원자로를 상기 온수 냉각부로 초기 냉각시킨 후 상기 ECCS로 냉각시키고, 상기 ECCS가 가동될 수 없는 경우에는 상기 온수 온도를 낮추면서 공급함으로써 상기 온수 냉각부로 상기 원자로를 냉각시킬 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 원자력 발전 설비의 원자로 비상 냉각 방법에 있어서,

비상시 원자로에 원자로 온도보다 낮은 온도의 온수를 공급하되, 상기 온수의 온도를 낮추면서 공급함으로써 상기 원자로를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 비상용 원자로 냉각 방법이 제공된다.

본 발명의 비상용 원자로 냉각 방법은, 가압 후 보일러로 가열한 고온수를 비상시 원자로에 공급함으로써 원자로를 서서히 냉각시킬 수 있도록 함으로써, 비상 노심 냉각 장치에 의해 차가운 냉각수로 고온의 원자로를 냉각시킬 때 발생할 수 있는 원자로 및 관련 설비의 손상 가능성을 해결하여, 비상시에 안전하고 효과적으로 원자로를 냉각할 수 있다.

도 1은 비상 노심 냉각 장치(ECCS)가 구비된 원자로를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 원자로 냉각 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 원자로 냉각 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2에서 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 원자로 냉각 시스템은, 원자력 발전 설비의 원자로 비상 냉각 시스템에 있어서, 비상시 원자로(NR)에 냉각수를 공급하여 냉각하는 비상 노심 냉각 장치(ECCS, 100)와, 가압 후 보일러(220)로 가열하여 형성된 고온수를 비상시 원자로(NR)에 공급하여 원자로(NR)를 냉각시키는 온수 냉각부(200)를 포함한다.

본 실시예에서 비상시란, 초대형 재해로 원자로(NR)나 원자로 냉각재 배관 등이 파손되어 냉각재 상실사고가 발생한 경우 등을 말한다. 안전정지지진(SSE, 설계지진으로서 광역 및 국지 지진자료를 종합하여 예상된 최대강도의 지진) 규모를 초과하는 지진이나 쓰나미 등이 발생한 경우가 그 예가 될 수 있다. 본 실시예의 시스템은 이러한 비상시에 원자로(NR)를 안전하게 냉각시키기 위한 것이다.

온수 냉각부(200)는 물을 펌핑하는 가압 펌프(210)와, 가압 펌프(210)로부터 공급된 물을 가열하는 보일러(220)와, 보일러(220)에서 가열된 물을 저장하는 저장 탱크(230)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 기재된 고온수란 과열 액체 상태의 물을 일컫는데, 여기서 과열 액체란 외부압력의 상승에 따라 끓는점 이상의 온도에 도달하였음에도 기화되지 않고 액체 상태를 유지하는 액체를 말한다.

이는 다음의 원리에 의한 것이다.

보일-샤를의 법칙(Boyle-Charles' Law)은 온도가 일정할 때 기체의 압력은 부피에 반비례한다는 보일의 법칙과 압력이 일정할 때 기체의 부피는 온도의 증가에 비례한다는 샤를의 법칙을 조합하여 만든 법칙으로 온도, 압력, 부피가 동시에 변화할 때 이들 사이의 관계를 나타낸다.

이는 다음과 같은 수식으로 표현된다.

위의 식에서 k는 일정하다.

따라서 위의 식을 만족시키려면, 압력이 상승할 경우 이에 따른 온도도 상승해야 함을 알 수 있다.

액체의 끓는점이란, 액체가 증발하면서 발생한 기체의 내부 압력과 외부 압력이 동일하게 되는 온도이고, 이를 위의 식에 적용해보면 외부 압력이 상승하는 경우, 액체의 끓는점도 상승해야 한다는 결론에 도달한다.

본 발명은 이러한 압력 상승에 의한 끓는점 오름 원리를 이용한다. 즉 가압 펌프(210)를 통해 압력을 상승시켜 물의 끓는점을 높이고, 보일러(220)로 가열하여 물을 원래의 끓는점 이상으로 가열된 고온수를 형성시킨 후 이를 원자로(NR) 냉각에 이용한다.

가압 펌프(210)에 의한 압력 상승의 정도는 원하는 끓는점 오름 효과를 고려하여 결정할 수 있는데, 도입된 유체의 임계점 이하의 압력 중에서 선택될 수 있다.

일 예로, 도입된 유체가 물인 경우 임계점은 225.56 kgf/㎠, 374.15℃이고, 본 실시예의 가압 펌프(210) 및 보일러(220)를 이용하여 약 370℃까지의 고온수가 형성될 수 있다. 해수의 경우, 몰랄 농도에 의한 끓는점 상승 효과를 고려하면, 그 이상의 온도를 지닌 고온 해수를 형성할 것으로 예측된다.

본 실시예의 시스템은 냉각재 상실 사고(LOCA)가 발생한 비상시에, 원자로(NR)의 손상을 막기 위해 원자로(NR) 내부 온도와 비슷한 온도의 고온수를 냉각수로 공급한 후, 서서히 냉각수의 온도를 낮추게 된다. 한국형 표준원전의 원자로 냉각재계통 설계 온도 기준이 650℉(343.33℃)인 점을 감안할 때, 340℃ 내외의 고온수를 초기 냉각수로 공급할 수 있으며, 이러한 고온수의 형성을 위해 가압 펌프(210)와, 비상 사태에서도 비교적 공급이 용이한 경유, 등유, 석탄 등의 일반적인 화석연료를 이용한 보일러(220)를 채택한 시스템을 제안한다. 보일러(220)는 연료 공급만 된다면 기상 상태나 주 야간의 시간에 관계없이 안정적으로 고온수를 공급할 수 있는 장점이 있다.

비상 상황에서도 원자로(NR)는 중단없이 계속해서 냉각되어야 하므로, 연료 소진이나 기타 비상시에 고온수 형성이 곤란한 경우를 대비하여 본 실시예는 저장 탱크(230)를 구비하여 고온수를 저장해두도록 하였다.

온수 냉각부(200)는 가압 펌프(210)에 공급될 전기를 생산하는 비상용 발전기(240)와, 외부 발전 설비에서 생산된 전기를 가압 펌프(210)로 공급하는 수전 설비(241)와, 비상용 발전기(240) 또는 수전 설비(241)로부터 전기를 공급받아 가압 펌프(210)를 구동시키는 모터(242)를 더 포함할 수 있다.

수전설비는 외부 발전 설비로부터 공급된 전기(고압 전기)를 부하설비(펌프 등)의 운전에 적합하도록 저압으로 변환하는 장치로써, 차단기, 보호계전기, 변압기, 변류기 등이 포함될 수 있다.

외부 발전 설비에서 전기를 공급받을 수 있는 경우에는 수전 설비(241)로, 그렇지 못한 경우에는 비상용 발전기(240)로 모터(242)가 구동되면서, 가압 펌프(210)가 작동한다.

온수 냉각부(200)는 내연기관(미도시)에 의해 작동되는 엔진구동-가압펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다.

즉, 본 실시예는 비상용 발전기(240) 또는 수전 설비(241)를 통해 공급받은 전기에 의해 구동되는 모터(242)-가압 펌프(210), 내연기관(미도시)에 의해 작동되는 엔진구동-가압 펌프(미도시)로 두 가지 종류의 가압 펌프를 포함할 수 있다. 두 가지의 가압 펌프 중 하나만 가동하는 것도 가능하며, 필요에 따라 두 가지 종류의 펌프를 여러 개 구비할 수도 있는데, 이 또한 본 실시예의 범위에 포함된다.

온수 냉각부(200)는 보일러(220)에서 가열된 물이 저장 탱크(230)를 바이패스하여 원자로(NR)로 공급되는 바이패스 수로(250)와, 보일러(220)와 저장 탱크(230)를 연결하는 수로를 개폐하는 제1 모터구동밸브(251)와, 바이패스 수로(250)에 마련되어 바이패스 수로(250)를 개폐하는 제2 모터구동밸브(252)와, 냉수를 원자로(NR)로 공급하는 냉수용 유로(260)와, 냉수용 유로(260)에 마련되어 냉수용 유로(260)를 개폐하는 제3 모터구동밸브(261)를 더 포함할 수 있다.

냉각용 온수 공급이 시급한 때나 초기 냉각시에는 저장 탱크(230)를 바이패스하여 원자로(NR)로 바로 고온수를 공급하고, ECCS에 의한 냉각이 이루어지는 때나 기타, 저장탱크에 온수를 저장해둘 필요가 있는 때에는 온수를 저장 탱크(230)로 도입시킨다.

온수 냉각부(200)는 원자로(NR)보다 높게 배치됨으로써 수두차이에 의해 온수가 원자로(NR)로 도입될 수 있다.

온수 냉각부(200)는 원자력 발전소의 비상 사태에 대비한 것이므로, 쓰나미와 같은 재해에도 시스템이 손상되지 않도록 발전소 지상에서 30ｍ 이상에 배치되는 것이 바람직하고, 이러한 높이에 배치됨으로써 원자로(NR)와의 수두차이에 의해 펌프와 같은 장치 없이도 냉각용 고온수를 원자로(NR)에 이송할 수 있는 효과도 지닌다.

비상 노심 냉각 장치(ECCS, 100)가 가동될 수 있는 경우에 원자로(NR)를 온수 냉각부(200)로 초기 냉각시킨 후 ECCS(100)로 냉각시키고, ECCS(100)가 가동될 수 없는 경우에는 온수 온도를 낮추면서 공급함으로써 온수 냉각부(200)로 원자로(NR)를 냉각시킬 수 있다.

ECCS(100)가 가동될 수 있는 경우라면, 고온수로 초기 냉각시키되 점차 고온수의 온도를 낮추어 냉각시키고, ECCS(100)의 차가운 냉각수에 의해 원자로(NR)의 손상 가능성이 없을 만큼 충분히 원자로(NR)의 온도가 떨어지면, ECCS(100)를 통해 원자로(NR)를 냉각시킨다.

ECCS(100)가 가동될 수 없는 경우에는, 고온수로 초기 냉각 후, 서서히 고온수 온도를 낮추면서 공급하여 충분히 원자로(NR)의 온도가 떨어지면, 냉수용 유로(260)를 통해 냉수를 바로 원자로(NR)로 공급하여 냉수로 직접 냉각시킨다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 원자력 발전 설비의 원자로 비상 냉각 방법에 있어서,

비상시 원자로(NR)에 원자로(NR) 온도보다 낮은 온도의 온수를 공급하되, 온수의 온도를 낮추면서 공급함으로써 원자로(NR)를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 비상용 원자로 냉각 방법이 제공된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예의 비상용 원자로 냉각 방법은, 가압 후 보일러(220)로 가열한 고온수를 비상시 원자로에 공급함으로써 원자로를 서서히 냉각시킨다.

동일본 대지진과 후쿠시마 원전 사태에서, 원자로 내부의 원자로 냉각재가 노심열에 의해 증발하여 노심이 공기 중에 노출된 사고가 있었는데, 노심이 냉각수에 의해 식혀지지 않은 상태에서 초고온의 노심에 찬 냉각수를 뿌리게 되면, 급속 냉각에 의한 수축으로 노심의 연성이 사라지고, 노심은 취성이 됨으로써 파괴될 가능성이 있다. 본 실시예는 상당한 온도의 온수를 비상시 원자로에 공급함으로써 원자로를 서서히 냉각시킬 수 있도록 한다.

이를 통해 비상 노심 냉각 장치에 의해 차가운 냉각수로 고온의 원자로를 냉각시킬 때 발생할 수 있는 원자로 및 관련 설비의 손상 가능성을 차단하고, 비상시에 안전하고 효과적으로 원자로를 냉각할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예는 비교적 공급이 용이한 경유, 등유, 석탄 등의 일반적인 화석연료를 이용한 보일러를 채택함으로써, 연료 공급만 된다면 기상 상태나 주 야간의 시간에 관계없이 안정적으로 고온수를 공급하여 원자로를 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.

이와 같은 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

NR: 원자로
100: 비상 노심 냉각 장치
200: 온수 냉각부
210: 가압 펌프
220: 보일러
230: 저장 탱크
240: 비상용 발전기
241: 수전 설비
242: 모터
250: 바이패스 수로
251: 제1 모터구동밸브
252: 제2 모터구동밸브
260: 냉수용 유로
261: 제3 모터구동밸브

Claims (8)

1. 원자력 발전 설비의 원자로 비상 냉각 시스템에 있어서,
   비상시 원자로에 냉각수를 공급하여 냉각하는 비상 노심 냉각 장치(ECCS); 및
   가압 후 보일러로 가열하여 형성된 고온수를 비상시 상기 원자로에 공급하여 상기 원자로를 냉각시키는 온수 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상용 원자로 냉각 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 온수 냉각부는
   물을 펌핑하는 가압 펌프;
   상기 가압 펌프로부터 공급된 물을 가열하는 보일러; 및
   상기 보일러에서 가열된 물을 저장하는 저장 탱크를 포함하는 비상용 원자로 냉각 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 온수 냉각부는
   상기 가압 펌프에 공급될 전기를 생산하는 비상용 발전기;
   외부 발전 설비에서 생산된 전기를 상기 가압 펌프로 공급하는 수전 설비; 및
   상기 비상용 발전기 또는 상기 수전 설비로부터 전기를 공급받아 상기 가압 펌프를 구동시키는 모터를 더 포함하는 비상용 원자로 냉각 시스템.
4. 제 2항에 있어서, 상기 온수 냉각부는
   내연기관에 의해 작동되는 엔진구동-가압펌프를 더 포함하는 비상용 원자로 냉각 시스템.
5. 제 2항에 있어서, 상기 온수 냉각부는
   상기 보일러에서 가열된 물이 저장 탱크를 바이패스하여 원자로로 공급되는 바이패스 수로;
   상기 보일러와 상기 저장 탱크를 연결하는 수로를 개폐하는 제1 모터구동밸브;
   상기 바이패스 수로에 마련되어 상기 바이패스 수로를 개폐하는 제2 모터구동밸브;
   냉수를 상기 원자로로 공급하는 냉수용 유로; 및
   상기 냉수용 유로에 마련되어 상기 냉수용 유로를 개폐하는 제3 모터구동밸브를 더 포함하는 비상용 원자로 냉각 시스템.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 온수 냉각부는 상기 원자로보다 높게 배치됨으로써 수두차이에 의해 상기 온수가 상기 원자로로 도입되는 것을 특징으로 하는 비상용 원자로 냉각 시스템.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 비상 노심 냉각 장치(ECCS)가 가동될 수 있는 경우에 상기 원자로를 상기 온수 냉각부로 초기 냉각시킨 후 상기 ECCS로 냉각시키고,
   상기 ECCS가 가동될 수 없는 경우에는 상기 온수 온도를 낮추면서 공급함으로써 상기 온수 냉각부로 상기 원자로를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 비상용 원자로 냉각 시스템.
8. 원자력 발전 설비의 원자로 비상 냉각 방법에 있어서,
   비상시 원자로에 상기 원자로 온도보다 낮은 온도의 온수를 공급하되, 상기 온수의 온도를 낮추면서 공급함으로써 상기 원자로를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 비상용 원자로 냉각 방법.

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