KR20220082392A - 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템은, 원자로 공동관과 재순환 배수조를 구비하는 원자로격납건물의 냉각수 충수시스템에 있어서, 일단이 원자로격납건물 내부에 삽입되도록 연장 형성되는 배관파이프부; 원자로격납건물 외부에서 상기 배관파이프부 내의 냉각수 유동을 차단시킬 수 있도록 설치되는 차단밸브부; 및 원자로격납건물 외부에서 이동 가능하게 형성되되, 상기 배관파이프부의 타단을 향해 냉각수를 주입하는 펌프장치를 구비하는 이동펌프부를 포함하되, 상기 배관파이프부의 일단은 원자로격납건물 내부 대기 상에 설치되는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템을 제공한다.

Description

원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템{DIRECT COOLING WATER FILLING SYSTEM OF NUCLEAR REACTOR CONTAINMENT BUILDING}

본 발명은 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 격납건물 압력에 관계없이 확실한 냉각을 보증할 수 있고 원자로 용기 손상과 관련된 심각한 사고의 부정적인 영향을 제거할 수 있는 충수전략을 갖춘 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템에 관한 것이다.

원자력발전은 핵분열물질의 핵분열 과정에서 발생하는 에너지를 이용하여 전력을 생산하는데, 이 과정에서 발생하는 방사성 물질이 비정상적으로 누출되는 사고가 발생하면 대형 재해로 발전될 염려가 있으므로, 원자력 발전소의 안전성은 항상 최우선 과제로 다루어져 왔다. 그에 따라, 기존의 원자력 발전소도 합리적인 안전성을 지닌 것으로 평가되고 있기는 하지만, 안전성을 획기적으로 향상시킨 차세대 원자로의 개발이 전세계적으로 활발하다.

하지만 현재기술로는 원자력발전소 중대사고 발생시 원자로 노심의 냉각을 위한 특별한 대안이 없어 문제된다. 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래 원자로 공동관과 재순환 배수조를 구비하는 원자로격납건물의 냉각수 충수시스템의 구성도이다.

도시된 바와 같이 현재 적용되고 있는 원자로격납건물의 냉각수 충수시스템은 연료재장전수 저장탱크(5)의 중력에 의한 원자로격납건물(1) 내로 냉각수를 주입하는 방식의 충수전략을 적용하고 있다. 이는 직류 전원 및 모든 계측기 상실로 노심 내의 조건을 알 수 없는 경우에도 마찬가지로 적용된다.

보다 상세히 설명하면, 원자로격납건물(1)의 원자로 공동관(3)의 충수를 위해서 밀봉형태를 갖춘 모터구동 차단밸브(20)을 수동 개방시키고, 연료재장전수 저장탱크(5)의 수두 에너지를 이용하여, 원자로격납건물(1) 내의 재순환 배수조(4)를 범람(Over Flow)시킨다.

범람된 냉각수는 원자로 공동관(3)에 접근할 수 있는 통로를 통하여 원자로공동관(3)으로 흘러들어가 충수가 이루어진다. 다만, 이때 원자로격납건물(1) 내의 일정 수준 이상으로 압력이 높으면 배압으로 충수가 불가능하고 외부로 핵분열생성물이 누설될 위험이 있다. 따라서 모터구동 차단밸브(20)는 핵분열생성물 등의 외부 누설을 방지하기 위해 특수한 밀봉 형태를 갖추고 있으며, 수동 개방조작 전 밀봉을 제거하는데 약 30분 이상의 시간이 소요된다. 즉, 특수 밀봉이 제거되어야만 수동 조작이 가능하므로 중력충수 계통을 통한 충수 대처까지의 시간은 상당히 길어지는 문제가 있다.

또한, 기존의 중력을 이용한 충수시스템은 원자로격납건물(1) 내의 각종 사고까지 충수 과정에서 원자로격납건물(1)의 온도 및 압력 상승으로 인한 사고 대처 상의 불확실성이 존재하며, 낮은 연료재장전수 저장탱크(6)의 수위로 원자로격납건물(1)으로의 중력 충수는 실패할 가능성이 높다.

따라서, 원자로격납건물(1) 내의 중대사고 상황에서 불확실성을 해소할 수 있음은 물론, 연료재장전저장탱크(5)로부터의 충분한 냉각수 주입 안전유량을 확보하기 위한 대안으로 외부 수원을 이용한 원자로격납건물(1) 내에 직접충수하는 기술의 제시가 요구된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0047449 호 (2014.04.22)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다양한 2차측 급수원 및 원수으로부터 공급받은 냉각수의 직접충수가 이루어질 수 있는 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템은, 원자로 공동관과 재순환 배수조를 구비하는 원자로격납건물의 냉각수 충수시스템에 있어서, 일단이 원자로격납건물 내부에 삽입되도록 연장 형성되는 배관파이프부; 원자로격납건물 외부에서 상기 배관파이프부 내의 냉각수 유동을 차단시킬 수 있도록 설치되는 차단밸브부; 및 원자로격납건물 외부에서 이동 가능하게 형성되되, 상기 배관파이프부의 타단을 향해 냉각수를 주입하는 펌프장치를 구비하는 이동펌프부를 포함하되, 상기 배관파이프부의 일단은 원자로격납건물 내부 대기 상에 설치되는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 배관파이프부는 일단은 원자로격납건물 내부의 재순환 배수조 상부에 설치되는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 배관파이프부는 원자로격납건물의 종합누설률 시험배관인 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 차단밸브부 및 상기 이동펌프부에 대해 냉각수 충수를 조절하기 위한 제어명령을 생성하는 제어부를 더 포함하는 일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 이동펌프부에 대해 펌프장치가 소정의 시간 간격을 두고 연속적으로 냉각수를 주입하도록 제어명령을 생성하는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이동펌프부와 연결 가능하도록 형성되어, 상기 이동펌프부에 냉각수를 공급하는 냉각수공급부를 더 포함하며, 상기 냉각수공급부는, 원자로격납건물 외부에 설치되는 연료재장전수 저장탱크인 제1냉각수탱크; 및 상기 연료재장전수 저장탱크와 독립된 제2냉각수탱크를 포함하는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이동펌프부는, 상기 제1냉각수탱크 및 제2냉각수탱크 중 어느 하나와 선택적으로 교체 가능하게 연결되는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 이동펌프부가 상기 제1냉각수탱크 및 제2냉각수탱크 중 어느 하나와 선택적으로 연결되도록 하는 제어명령을 생성하는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 원자로 공동관의 상태 정보를 감지하고 파손여부를 진단하는 센서부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상시 센서부로부터 파손발생 여부를 수신하여 제어명령 생성 동작을 개시하는 것일 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명이 적용되는 원자로격납건물의 직접충수 시스템은 다양한 2차측 급수원 및 원수까지 충분한 냉각수 제공이 가능하게 되어, 기존의 중력충수 방법에 비해 충수전략의 불확실성을 획기적으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 충수전략의 수행 과정에서 문제될 수 있는 각종 제약조건에 영향을 받지 않게 된다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 종래 원자로 공동관과 재순환 배수조를 구비하는 원자로격납건물의 냉각수 충수시스템의 구성도이다.
도 2는 본 원자로 공동관 발명의 일 실시예에 의한 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템의 구성요소를 기능적으로 나타낸 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템의 구성도를, 도 3은 도 2의 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템의 구성요소를 기능적으로 나타낸 블록도를 각각 도시한다.

도 2를 통해 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템은, 원자로 공동관(3)과 재순환 배수조(4)를 구비하는 원자로격납건물(1)의 냉각수 충수시스템에 있어서, 일단이 원자로격납건물(1) 내부에 삽입되도록 연장 형성되는 배관파이프부(100); 원자로격납건물(1) 외부에서 상기 배관파이프부(100) 내의 냉각수 유동을 차단시킬 수 있도록 설치되는 차단밸브부(200); 및 원자로격납건물(1) 외부에서 이동 가능하게 형성되되, 상기 배관파이프부(100)의 타단을 향해 냉각수를 주입하는 이동펌프부(300)를 발명의 기본 구조를 이루는 구성으로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템은 상기 차단밸브부(200) 및 상기 이동펌프부(300)에 대해 냉각수 충수를 조절하기 위한 제어명령을 생성하는 제어부(500, 도 2에 미도시)를 더 포함하는 것일 수 있다.

배관파이프부(100)는 원자로격납건물(1)의 외벽을 내부 방향으로 관통하여 설치되어 내부를 따라 냉각수가 유동할 수 있는 배관으로, 외부로부터 냉각수를 주입받아 원자로격납건물(1) 내부로 냉각수를 제공하는 역할을 한다. 이때, 상기 배관파이프부(100)는 본 발명이 적용되는 원자로격납건물(1)의 안전계통과는 구분되도록 설치되는 것이 적절할 것이다.

본 발명에 의한 배관파이프부(100)로 원자로격납건물(1) 내부 방향의 일단이 원자로격납건물(1) 내부에 설치된 재순환 배수조(4)의 내측에 직접 연결되는 것이 아니라, 원자로격납건물(1) 내부의 대기(A) 상에 설치되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 배관파이프부(100)를 통과하여 원자로격납건물(1) 내부를 향해 제공되는 냉각수는, 원자로격납건물 내부의 대기(A) 중에 방출되어, 원자로격납건물(1)의 원자로 공동관(3)을 직접 충수시키는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 배관파이프부(100)는 원자로격납건물(1) 내부 방향의 일단이 원자로격납건물 내부에 설치된 재순환 배수조(4)의 상부에 위치하도록 설치되는 것일 수 있다. 즉, 상기 배관파이프부(100)의 일단을 통해 유입되는 냉각수는 재순환 배수조(4)를 향해 낙하하며, 원자로격납건물(1) 을 직접 충수시키는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 배관파이프부(100)는 원자로격납건물 종합누설률 시험배관인 것일 수 있다. 원자로격납건물 종합누설률 시험배관은 원자로격납건물 차단밸브의 일반설계기준에 따라 원자로격납건물 대기(A)에 직접적으로 연결되도록 설치되어 있기 때문에 원자로격납건물내로 충수하기에 이상적인 조건과 차단이 가능한 구조를 가지고 있다.

보다 구체적으로 원자로격납건물 종합누설률 시험배관은 안전설계기준상 내진등급 1등급으로 설계되며, 외부 계통 설비와 연결이 쉽고, 원자로격납건물 내 압력에 영향을 받지 않는다. 더불어, 정상운전시 자동차단 밸브와 역지밸브가 없어, 4인치 이상 배관 크기에 따라 고 유량의 냉각수를 연동신호와 무관하게 원자로격납건물로 직접 주입함에 유리할 것이다.

차단밸브부(200)는 원자로격납건물 외부에서 상기 배관파이프부(100) 내의 냉각수 유동을 차단시킬 수 있도록 설치되는 구성이다. 상기 차단밸브부(200)는 원자로격납건물의 정상운전 시 연동신호와 무관하게 독립적으로 제어되도록 설치되는 것일 수 있으며, 더불어 상기 차단밸브부(200)는 수동 격리밸브로 구성되어 원자로격납건물에서의 냉각수를 포함한 핵분열생성물 등의 기타 누설을 차단하는 역할을 할 수 있다.

이동펌프부(300)는 원자로격납건물 외부에서 이동 가능하게 형성되는 구성으로, 원자로격납건물의 외부에 노출된 상기 배관파이프부(100)의 타단을 향해 냉각수를 주입하는 펌프 장치를 구비한다. 즉, 이동펌프부(300)는 외부의 펌프장치를 통해 원자로격납건물에 직접 충수방법을 구현하여, 원자로격납건물 내부의 압력에 관계없이 확실하게 냉각수 공급 및 이에 따른 냉각 효과를 보증할 수 있게 한다. 즉, 상기 펌프장치가 일정 수준 이상의 압력으로 냉각수를 직접 주입하게 되므로 원자로 용기 손상과 관련된 심각 사고의 부정적인 영향을 미리 제거할 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 이동펌프부(300)는 펌프장치가 적재된 차량일 수 있으며, 도면과 별개로 펌프장치를 구비한 다양한 이동 가능 수단이 적용될 수 있다.

본 발명의 이동펌프부(300)는 다양한 2차측 급수원 및 원수(Raw water)로부터 충분한 냉각수를 제공받아, 최대 500gpm의 유량의 냉각수를 고압으로 주입하도록 형성되는 것일 수 있다. 이때, 상구 2차측 급수원 및 원수는 후술하는 냉각수공급부(400)로부터 제공받는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 이동펌프부(300)는 소정의 시간 간격을 두고 연속적으로 냉각수를 주입하는 것일 수 있다. 기존의 중력을 이용한 냉각수 충수방법의 경우엔, 원자로 공동관(3)으로 코륨 방출시 고온의 코륨에 의해 증기화된 냉각수를 연속적으로 보충할 수 없게 되어, 코륨과 콘크리트 반응이 활성화되고 원자로격납건물 내의 압력이 계속 상승하게 되는 문제가 존재한다.

이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 의한 원자로격납건물 내 직접충수 시스템은, 이동펌프부(300)를 통해 충수를 위해 필요한 시간이 짧을 뿐만 아니라 소정의 시간간격을 두고 연속적인 주입이 가능하게 된다. 이에 따라 노심-콘크리트 상호작용에 의한 공동관 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 수동 조치시간의 계산과 냉각수 용량에 대한 정량적 평가가 용이해질 수 있다.

더불어, 원자로 공동관(3) 내에 충분한 냉각수를 공급하여 지르코늄 산화에 의해 생성된 열을 제거할 수 있고, 코륨에 의해 증기화된 냉각수를 연속적으로 보충함으로써 장기간에 걸친 붕괴열을 제거하고 원자로 공동관(3)의 콘크리트 바닥층을 보호할 수 있다.

제어부(500)는 차단밸브부(200) 및 이동펌프부(300) 등과 각각 통신 연결되거나 네트워크를 형성하여, 상술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 충수 시스템을 제어하는 알고리즘이 내장된 소프트웨어를 포함하는 구성이다. 일례로 상기 제어부(500)는 원자로격납건물 내에 설치된 특정 하드웨어 장치에 소프트웨어화되거나, 별개의 단말장치 또는 컴퓨터 등에 소프트웨어가 내장되는 것일 수 있다.

보다 구체적으로 본 발명에 의한 제어부(500)는 차단밸브부(200)에 대해 배관파이프부(100)를 냉각수 유동이 가능하도록 개방시키거나, 냉각수 유동이 차단되도록 폐쇄시키는 제어명령을 생성하는 것일 수 있다. 더불어, 이동펌프부(300)에 펌프장치의 냉각수 주입을 개시하거나 냉각수 주입량 등을 조절하기 위한 제어 명령을 생성하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 원자로격납건물의 냉각수 직접충수 시스템은 이동펌프부(300)와 연결 가능하도록 형성되어, 상기 이동펌프부(300)에 냉각수를 공급하는 냉각수공급부(400)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 냉각수공급부(400)는 다양한 2차측 급수원 및 원수를 포함하는 구성이며, 보다 구체적으로는 원자로격납건물 외부에 설치되는 연료재장전수 저장탱크인 제1냉각수탱크(410); 및 상기 연료재장전수 저장탱크와 독립된 제2냉각수탱크(420)를 하나 이상 포함하는 것일 수 있다. 즉, 원자력발전소 내에 설치된 연료재장전수로부터 및 별개의 외부급수원으로부터 선택적으로 또는 동시에 냉각수가 공급되도록 설계되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 이동펌프부(300)는 제1냉각수탱크(410) 및 제2냉각수탱크(420) 중 어느 하나와 선택적으로 교체 가능하게 연결되는 것일 수 있다. 즉, 상기 이동펌프부(300)는 상기 제1냉각수탱크(410)와 제2냉각수탱크(420) 간을 교체 연결되며, 충분한 양의 냉각수를 확보할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명이 적용된 원자로격납건물의 직접충수 시스템은 충수전략의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라, 충수전략 수행을 위해 요구되는 낮은 압력, 충분한 수위 등의 각종 제약조건의 영향을 최소화할 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부(500)는 상기 이동펌프부(300)가 상기 제1냉각수탱크(410) 및 제2냉각수탱크(420) 중 어느 하나와 선택적으로 연결되도록 하는 제어명령을 생성하는 것일 수 있다. 즉, 상기 제어부(500)는 원자로격납건물의 여러 제반 상황에 비추어, 상기 이동펌프부(300)가 적절한 냉각수 공급원을 선택하여 냉각수 공급원을 확보하도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 원자로격납건물의 냉각수 직접충수 시스템은 원자로격납건물의 내부 일측에 설치되어 원자로 공동관(3)의 상태 정보를 감지하고 파손여부를 진단하는 센서부(600)를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 센서부(600)는 원자로 공동관(3)의 손상을 감지하기 위해 영상, 압력, 온도, 수위 등의 상태정보를 획득할 수 있는 기존의 다양한 센서 장치가 제한없이 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(600)는 원자로 공동관(3)의 파손 여부를 진단하는 기준 경계값이 기설정될 수 있으며, 센서장치의 검출된 상태 정보값이 기준 경계값을 초과(또는 미달)하는 경우에는 원자로 공동관(3)의 파손을 인식하는 알고리즘이 내장된 소프트웨어를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 센서부(600)는 검출된 데이터를 기초로, 원자로 공동관(3)의 파손 여부를 진단하는 역할 수 있다.

한편, 센서부(600)는 제어부(500)와 통신 연결되어 검출한 파손 진단 정보를 송신하며, 상기 제어부(500)는 상기 센서부(600)에 의해 원자로 공동관(3)의 파손 발생이 인식되는 경우에 본 발명의 직접충수 시스템을 동작시키기 위한 제어명령을 생성하는 동작을 개시하는 것일 수 있다.

한편, 제어부(500)는 별개의 단말장치에 의해 수동으로 파손 발생이 입력되어 본 발명의 직접충수 시스템을 동작시키기 위한 제어명령을 생성하는 동작을 개시되는 것일 수 있다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 일실시예 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템의 실시 형태를 보다 구체적으로 설명한다.

센서부(600) 또는 작업 인원은 원자로격납건물 내의 상태를 기초로 원자로 공동관(3)에 파손 등의 중대 사고의 발생을 인식한다. 이에 따라 상기 센서부(600)에 의해 자동으로 또는 작업 인원이 단말장치에 수동으로 하는 입력을 통해 원자로 공동관(3)를 포함한 원자로격납건물에서의 사고 발생이 제어부(500)에 전달된다.

제어부(500)는 원자로 공동관(3)의 파손 발생이 인식되는 경우에 본 발명의 직접충수 시스템을 동작시키기 위한 제어명령을 생성하는 동작을 개시한다.

보다 구체적으로, 제어부(500)는 이동펌프부(300)와 냉각수공급부(400)에 냉각수 공급을 위해 연결되도록 하는 제어 명령을 생성할 수 있다. 이때, 상기 이동펌프부(300)가 상기 냉각수공급부(400)로부터 충분한 양의 냉각수 공급을 확보할 수 있도록, 적절한 냉각수탱크를 선택하는 제어명령을 생성할 수 있다. 한편, 이와 같은 연결동작은 제어부(500)의 제어명령과는 별개로 현장에서 작업 인력에 의해 수동으로 이루어질 수 있다.

이후, 제어부(500)는 이동펌프부(300)와 배관파이프부(100)의 타단에 냉각수 주입을 위해 연결되도록 하고, 상기 이동펌프부(300)의 펌프장치에 냉각수 주입 동작을 개입하도록 하는 제어명령을 생성할 수 있다. 상기 배관파이프부(100)의 타단을 통해 주입된 냉각수는 배관 경로를 따라 원자로격납건물 내부를 향해 유동한다. 한편, 상기 제어부(500)는 이동펌프부(300)의 펌프장치에 소정의 시간 간격을 두고 연속적으로 냉각수를 주입하도록 하는 제어명령을 생성할 수 있다.

이때, 제어부(500)는 차단밸브부(200)에 배관파이프부(100)를 따라 유체가 원자로격납건물 내부로 유동하도록 개방시키도록 하는 제어명령을 생성할 수 있다. 한편, 상기 제어부(500)는 충분한 양의 충수가 이루어진 경우, 냉각수를 포함한 핵분열생성물 등의 외부방향 누설을 방지하기 위해 상기 차단밸브부(200)에 배관파이프부(100)를 폐쇄시키도록 제어명령을 생성할 수 있다.

상술한 조절동작을 통해 원자로격납건물 내부로 유동한 냉각수는 배관파이프부(100)의 일단을 통해 배출된다. 이때, 냉각수는 원자로격납건물 내부의 공기 중에 배출되며, 원자로격납건물 재순환 배수조(4) 상부에 낙수되어 직접충수가 이루어 질 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예 의한 배관파이프부(100)는 종합누설률 시험 배관으로서 일정 수준 이상의 고유량의 냉각수를 직접 충수할 수 있다.

전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원자로격납건물의 냉각수 직접충수 시스템은, 기존의 원자로격납건물 중력을 이용한 충수시스템은 원자로격납건물 압력이 낮은 조건에서 수행되어야 하며, 가압기 안전감압밸브 및 안전밸브가 열릴 경우 원자로격납건물 압력이 증가됨으로 중력 충수가 불확실할 수 있음과 달리, 원자로격납건물 압력에 관계없이 확실한 냉각을 보증할 수 있고 원자로 공동관 손상과 관련된 심각한 사고의 부정적인 영향을 제거할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이지 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 원자로격납건물
2: 원자로
3: 원자로 공동관
4: 재순환 배수조
5: 연료재장전수 저장탱크
10: 배관파이프
20: 차단밸브
100: 배관파이프부
200: 차단밸브부
300: 이동펌프부
400: 냉각수공급부
410: 제1냉각수탱크
420: 제2냉각수탱크
500: 제어부
600: 센서부

Claims (9)

1. 원자로 공동관과 재순환 배수조를 구비하는 원자로격납건물의 냉각수 충수시스템에 있어서,
   일단이 원자로격납건물 내부에 삽입되도록 연장 형성되는 배관파이프부;
   원자로격납건물 외부에서 상기 배관파이프부 내의 냉각수 유동을 차단시킬 수 있도록 설치되는 차단밸브부; 및
   원자로격납건물 외부에서 이동 가능하게 형성되되, 상기 배관파이프부의 타단을 향해 냉각수를 주입하는 펌프장치를 구비하는 이동펌프부를 포함하되,
   상기 배관파이프부의 일단은 원자로격납건물 내부 대기 상에 설치되는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배관파이프부는 일단은 원자로격납건물 내부의 재순환 배수조 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 배관파이프부는 원자로격납건물의 종합누설률 시험배관인 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 차단밸브부 및 상기 이동펌프부에 대해 냉각수 충수를 조절하기 위한 제어명령을 생성하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 이동펌프부에 대해 펌프장치가 소정의 시간 간격을 두고 연속적으로 냉각수를 주입하도록 제어명령을 생성하는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 이동펌프부와 연결 가능하도록 형성되어, 상기 이동펌프부에 냉각수를 공급하는 냉각수공급부를 더 포함하며,
   상기 냉각수공급부는,
   원자로격납건물 외부에 설치되는 연료재장전수 저장탱크인 제1냉각수탱크; 및
   상기 연료재장전수 저장탱크와 독립된 제2냉각수탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충수시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 이동펌프부는, 상기 제1냉각수탱크 및 제2냉각수탱크 중 어느 하나와 선택적으로 교체 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충스시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 이동펌프부가 상기 제1냉각수탱크 및 제2냉각수탱크 중 어느 하나와 선택적으로 연결되도록 하는 제어명령을 생성하는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충스시스템.
9. 제4항에 있어서,
   원자로 공동관의 상태 정보를 감지하고 파손여부를 진단하는 센서부를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상시 센서부로부터 파손발생 여부를 수신하여, 제어명령을 생성하는 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는, 원자로격납건물의 냉각수 직접충스시스템.

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