KR20220096376A - 원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물에 있어서, 상기 원자로를 수용하는 수용공간을 형성하는 제1원자로 건물 및 환형 공간을 사이에 두고 상기 제1원자로 건물을 둘러싸고 있는 제2원자로 건물;을 포함하며, 상기 제1원자로 건물은 서로 결합되어 있는 제1라이너 플레이트와 제1콘크리트 구조물을 포함하며, 상기 제2원자로 건물은 서로 결합되어 있는 제2라이너 플레이트와 제2콘크리트 구조물을 포함하는 격납 건물이다.

Description

원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물{Containment Building Accomodating Reactor in Nuclear Power Plant}

본 발명은 원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물에 관한 것이다.

원자력 발전소에서 원자로 건물은 방사성물질의 외부 방출 제한, 자연재해 및 외부위험(External Hazards)에 대한 발전소 방호 및 사고 시 생물학적 방벽으로서의 역할을 제공할 수 있도록 설계한다. 특히 방사성물질의 외부 방출을 제한하기 위해 원자로 건물의 밀폐유지시스템(Leak-tight containment system)이 제공되도록 설계하여야 한다.

현재 국내 원자력 발전소는 상기와 같이 요건을 준수하여 설계하고 있으며 주로 단일 콘크리트 원자로 건물에 밀폐유지를 위한 단일 스틸라이너(Steel liner)를 콘크리트 벽체 내부에 채택하여 설치하고 있다. 하지만, 후쿠시마 원전 사고처럼 우리가 예상치 못한 범위의 자연재해나 항공기 충돌 등 인간에 의한 의도적인 외부 재해에 의해 단일 스틸라이너의 밀폐성이 손상될 경우 방사성물질의 외부 방출 제한에 대한 대안이 없는 실정이다.

이에 본 발명은 이러한 종래 기술의 단점을 보완하고 원자로 건물의 밀폐성 및 원자로 건물의 건전성 향상을 도모하고자 한다.

한국 등록 특허 제10-1546884호 (2015년 08월 25일 공고)

본 발명의 목적은 원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물을 제공하는 것이다.

본 발명은 원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물에 있어서, 상기 원자로를 수용하는 수용공간을 형성하는 제1원자로 건물 및 환형 공간을 사이에 두고 상기 제1원자로 건물을 둘러싸고 있는 제2원자로 건물;을 포함하며, 상기 제1원자로 건물은 서로 결합되어 있는 제1라이너 플레이트와 제1콘크리트 구조물을 포함하며, 상기 제2원자로 건물은 서로 결합되어 있는 제2라이너 플레이트와 제2콘크리트 구조물을 포함하는 격납 건물이다.

상기 제1원자로 건물에서 상기 제1라이너 플레이트는 상기 수용공간과 접하며, 상기 제2원자로 건물에서 상기 제2라이너 플레이트는 상기 환형 공간과 접한다.

상기 제1라이너 플레이트와 상기 제2라이너 플레이트를 연결하는 보강부재를 더 포함한다.

상기 보강부재는, 적어도 일부는 상기 제1콘크리트 구조물 내에 위치한다.

상기 보강부재는, 복수개로 마련되며, 직선형 및 링형 중 적어도 하나의 형태로 마련된다.

상기 보강부재는, 상기 제1콘크리트 구조물 내에 위치하는 제1부재 및 상기 제1부재와 상기 제2라이너 플레이트를 연결하는 제2부재를 포함한다.

본 발명에 따르면, 원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물이 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원자력 발전소의 격납 건물을 간략하게 나타낸 개념도이고,
도 2는 도 1의 II-II’를 따른 단면도이며,
도 3은 도 2의 III-III’을 따른 단면도이며,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원자력 발전소의 격납 건물을 나타낸 것이며,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 원자력 발전소의 격납 건물을 나타낸 것이며,
도 6은 본 발명의 원자력 발전소의 격납 건물 시공방법을 나타낸 것이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 3을 참조하여 발명의 제1 실시예에 따른 원자력 발전소의 격납 건물을 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원자력 발전소의 격납 건물을 간략하게 나타낸 개념도이며, 도 2는 도 1의 II-II’를 따른 단면도이고, 도 3은 도 2의 III-III’을 따른 단면도이다.

원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물(1)은 제1원자로 건물(10) 및 제2원자로 건물(20)을 포함한다.

제1원자로 건물(10)은 제1라이너 플레이트(11)와 제1콘크리트 구조물(12)을 포함하며, 원자로를 수용하는 수용공간을 형성한다.

제1라이너 플레이트(11)와 제1콘크리트 구조물(12)은 서로 결합되어 있으며, 제1라이너 플레이트(11)는 수용공간과 접하고 있다.

제2원자로 건물(20)은 제2라이너 플레이트(21)와 제2콘크리트 구조물(22)을 포함하며, 환형 공간을 사이에 두고 제1원자로 건물(10)을 둘러싸고 있다.

제2라이너 플레이트(21)와 제2콘크리트 구조물(22)은 역시 서로 결합되어 있으며, 제2라이너 플레이트(21)는 환형 공간과 접하고 있다.

보강부재(30)는 제1라이너 플레이트(11)와 제2라이너 플레이트(21)를 연결하며, 일부는 제1콘크리트 구조물(12) 내에 위치한다. 도 1에는 편의상 보강부재(30)의 도시를 생략하였다.

보강부재(30)는 환형 공간에 복수 개로 마련되며, 직선형인 막대 형상이다.

다른 실시예에서는 보강부재(30)는 높이 방향으로 길게 연장된 판상일 수 있다. 이 경우, 환형 공간은 서로 분리된 복수의 구역으로 나누어질 수 있다.

제1라이너 플레이트(11)와 제2라이너 플레이트(21)는 보강부재(30)를 통해 구조적으로 일체화된다.

본 발명은 단일 스틸라이너의 밀폐성이 손상될 경우를 대비하여 원자로 건물의 내부 라이너를 이중으로 설치함으로써 내부사고 또는 외부사고가 발생하더라도 제1원자로 건물(10)과 제2원자로 건물(20)에 각각 제1라이너 플레이트(11)와 제2라이너 플레이트(21)가 있어 원자로 건물의 밀폐유지시스템(Leak-tight Containment System) 을 상호 보완할 수 있다.

내부 사고로 인한 제1원자로 건물(10)이 손상될 경우 제2원자로 건물(20)의 제2라이너 플레이트(21)가 밀폐시스템 및 구조의 건전성을 유지하게 되고, 비산물 또는 항공기 충돌과 같은 외부 사고로 인한 제2원자로 건물(20)이 손상되더라도 제1원자로 건물(10)의 제1라이너 플레이트(11)가 밀폐유지시스템 유지 및 구조건전성을 상호 보완할 수 있다.

본 발명의 이중 라이너 플레이트를 포함하는 원자로발전소는 방사성 누설물질 수집기능 또한 향상된다.

한편, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다른 실시예에 따른 라이너 플레이트를 포함하는 원자로발전소에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 다만, 상술된 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 동일한 참조부호를 부여하여 설명하도록 한다.

도 4 내지 도 5은 본 발명의 제2 내지 제3 실시예에 따른 원자력 발전소 격납 건물을 나타낸 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 원자력 발전소 격납 건물은 링형 보강부재(30)를 포함한다.

다른 실시예에서 링형 보강부재(30)는 높이 방향으로 연장된 원통형일 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 원자력 발전소 격납 건물의 보강부재(30)는 제1부재(31) 및 제2부재(32)를 포함한다.

제1부재(31)는 제1콘크리트 구조물(12) 내에 위치하며, 제2부재(32)는 제1부재(31)와 제2라이너 플레이트(21)를 연결한다.

제1부재(31)는 사각기둥 또는 원기둥 형태일 수 있다. 제2부재(32)는 링형상이나, 다른 실시예에서는 막대 형상 등 다양하게 변형될 수 있다.

도 6은 본 발명의 원자력 발전소 격납 건물의 시공방법을 나타낸 도면으로써, 도 6을 참조하여 본 발명의 원자력 발전소 격납 건물의 시공방법을 설명한다.

설명의 편의를 위해 도 6에 원자로를 도시하였지만, 격납 건물 건설과정에서 원자로는 설치되어 있지 않을 수 있다.

라이너 플레이트가 설치되지 않은 기존 제2원자로 건물(20)의 시공에서는 한 쌍의 거푸집을 설치한다. 한 쌍의 거푸집 내부 공간에 콘트리트 구조물을 설치하고 거푸집을 제거한다. 거푸집 중 내측의 거푸집의 설치 및 제거를 위해서는 환형 공간 내에서의 작업이 필요한데, 환형 공간이 좁아 작업하기 어려운 문제가 있다.

본 발명에서는 제2원자로 건물(20) 내 제2라이너 플레이트(21)가 내부 거푸집을 대신하기 때문에 환형 공간 내에서의 거푸집 설치 및 제거 작업이 필요 없어 시공성 향상 및 공기 단축이 가능하다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (6)

1. 원자력 발전소에서 원자로를 수용하는 격납 건물에 있어서,
   상기 원자로를 수용하는 수용공간을 형성하는 제1원자로 건물; 및
   환형 공간을 사이에 두고 상기 제1원자로 건물을 둘러싸고 있는 제2원자로 건물;을 포함하며,
   상기 제1원자로 건물은 서로 결합되어 있는 제1라이너 플레이트와 제1콘크리트 구조물을 포함하며,
   상기 제2원자로 건물은 서로 결합되어 있는 제2라이너 플레이트와 제2콘크리트 구조물을 포함하는 격납 건물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1원자로 건물에서,
   상기 제1라이너 플레이트는 상기 수용공간과 접하며,
   상기 제2원자로 건물에서,
   상기 제2라이너 플레이트는 상기 환형 공간과 접하는 격납 건물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1라이너 플레이트와 상기 제2라이너 플레이트를 연결하는 보강부재를 더 포함하는 격납 건물.
4. 제3항에 있어서,
   상기 보강부재는,
   적어도 일부는 상기 제1콘크리트 구조물 내에 위치하는 격납 건물.
5. 제4항에 있어서,
   상기 보강부재는,
   복수개로 마련되며,
   직선형 및 링형 중 적어도 하나의 형태로 마련되는 격납 건물.
6. 제5항에 있어서,
   상기 보강부재는,
   상기 제1콘크리트 구조물 내에 위치하는 제1부재; 및
   상기 제1부재와 상기 제2라이너 플레이트를 연결하는 제2부재;를 포함하는 격납 건물.

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