KR101504216B1 - Radioactive material reduction facility and nuclear power plant having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원전의 제한구역경계거리 확대 문제를 해소하기 위한 것으로, 격납건물 내부에 설치되는 냉각수 저장부, 상기 격납건물의 내부에 설치된 원자로냉각재계통 또는 상기 원자로냉각재계통과 연결된 배관으로부터 상기 격납건물로 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 상기 원자로냉각재계통을 둘러싸는 경계부, 상기 경계부와 상기 냉각수 저장부 사이의 압력차에 의해 형성되는 방사성 물질의 유동을 상기 냉각수 저장부로 유도하도록 상기 경계부의 내부 공간과 상기 냉각수 저장부를 연결하는 연결배관, 및 상기 냉각수 저장부에 저장된 냉각수에 침지되도록 배치되고 상기 연결배관을 통과한 방사성 물질을 상기 냉각수 저장부에 분사하도록 상기 연결배관과 연결되는 분사부를 포함한다.In order to solve the problem of enlarging the boundary boundary distance of a nuclear power plant, the present invention provides a nuclear power plant including a cooling water storage unit installed in a containment building, a reactor coolant system installed in the containment building, or a pipe connected to the reactor coolant system, A cooling water storage portion for cooling the radioactive material stored in the cooling water storage portion, a boundary portion surrounding the reactor coolant system to prevent the radioactive material from leaking out, an inner space of the boundary portion to induce a flow of the radioactive material formed by the pressure difference between the boundary portion and the cooling water storage portion, And a spraying unit connected to the connection pipe for spraying the radioactive material, which has passed through the connection pipe, into the cooling water storage unit, the connection pipe being connected to the cooling water storage unit and immersed in the cooling water stored in the cooling water storage unit.

Description

방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전{RADIOACTIVE MATERIAL REDUCTION FACILITY AND NUCLEAR POWER PLANT HAVING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a radioactive material abatement facility,

본 발명은 피동안전계통과 관련된 것으로 특히 원전에서 사고 발생시 피동력에 의하여 격납건물 내부의 방사성 물질의 농도를 낮출 수 있는 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a passive safety system, and more particularly, to a facility capable of lowering the concentration of radioactive material in a containment building due to a driving force when an accident occurs in a nuclear power plant.

원자로는 주요기기의 설치위치에 따라 주요기기(증기발생기, 가압기, 펌프 등)가 원자로용기 외부에 설치되는 분리형원자로(예, 상용 원자로: 국내)와 주요기기가 원자로용기 내부에 설치되는 일체형원자로(예, SMART 원자로: 국내)로 나뉜다.A nuclear reactor is a separate reactor (eg commercial reactor: domestic) in which major equipment (steam generator, pressurizer, pump, etc.) is installed outside the reactor vessel depending on the installation position of the main equipment Yes, SMART reactor: Domestic).

또한 원자로는 안전계통의 구현 방식에 따라 능동형원자로와 피동형원자로로 나뉜다. 능동형원자로는 안전계통을 구동하기 위해 비상발전기 등의 전력에 의해 작동하는 펌프와 같은 능동 기기를 사용하는 원자로이며, 피동형원자로는 안전계통을 구동하기 위해 중력 또는 가스압력 등의 피동력에 의해 작동하는 피동 기기를 사용하는 원자로이다. 피동형원자로에서 피동안전계통(passive safety system)은 사고가 발생하는 경우 규제요건에서 요구하는 시간 (72시간) 이상 동안 운전원 조치나 비상 디젤 발전기와 같은 안전등급의 교류(AC) 전원이 없이 계통에 내장되어 있는 자연력만으로도 원자로를 안전하게 유지하고, 72시간 이후는 안전계통이 운전원 조치나 비안전계통의 도움을 받아도 되는 계통이다.Reactors are divided into active reactors and passive reactors depending on the implementation of the safety system. An active reactor is a reactor that uses active equipment such as a pump operated by an electric power such as an emergency generator to drive the safety system. The passive reactor is operated by gravity or gas pressure to drive the safety system It is a reactor that uses passive devices. Passive safety systems in passive reactors are built into the system without an AC source of safety grade, such as an operator action or emergency diesel generator, for more than the time (72 hours) required by regulatory requirements in the event of an accident. It is a system in which the safety system maintains the nuclear reactor safely with only the natural force and after 72 hours, the safety system can be assisted by the operator measures or the non-safety system.

원자로로부터 외부 환경으로의 방사성 물질의 누출을 방지하는 최종방벽 역할을 하는 격납설비(격납건물, 원자로건물, 격납용기 또는 안전보호용기 등)는 압력경계를 구성하는 재료에 따라 강화콘크리트로 구성하는 격납건물(또는 원자로건물이라 함)과 철재용기로 구성하는 격납용기와 안전보호용기로 나뉜다. 격납용기는 격납건물과 같이 저압으로 설계되는 대형용기이며, 안전보호용기는 설계압력을 증가시켜 소형으로 설계되는 소형용기이다. 특별한 언급이 없는 경우 본 발명에서 격납건물, 원자로건물, 격납용기 또는 안전보호용기 등을 통칭하여 격납건물이라 지칭한다.Containment facilities (containment buildings, reactor buildings, containment vessels, or safety protection vessels) that act as final barriers to prevent leakage of radioactive materials from the reactor to the external environment may contain containment composed of reinforced concrete It is divided into a building (or reactor building) and a containment vessel consisting of steel containers and a safety protection vessel. The containment vessel is a large vessel designed to be low pressure like a containment building, and the safety vessel is a small vessel designed to be small by increasing the design pressure. Unless otherwise specified, the containment building, the reactor building, the containment vessel or the safety protection vessel are collectively referred to as a containment building in the present invention.

격납건물 내부의 압력 및 온도 그리고 방사성 물질의 농도를 낮추는 방식으로는 격납건물 살수계통, 격납건물 냉각계통, 감압탱크 또는 감압수조 등의 다양한 형태의 능동 및 피동계통이 이용되고 있다. 이하에서 이들 설비를 차례로 설명한다.Various types of active and passive systems such as containment building sprinkler systems, containment building cooling systems, decompression tanks or decompression tanks are used to reduce the pressure and temperature inside containment buildings and the concentration of radioactive materials. These facilities will be described below in order.

능동 격납건물살수계통(국내 상용 원자로, SMART 원자로 등) 방식은 사고 시 펌프를 이용하여 대량의 냉각수를 살수하고 냉각수를 격납건물내재장전수탱크 또는 sump 등으로 회수하고 이를 재살수하여 장기간 격납건물의 압력, 온도 및 방사성 물질의 농도를 낮추는 기능을 수행한다. 능동 격납건물살수계통은 장기간 살수 기능을 수행할 수 있으나 반드시 펌프 구동을 위한 전력계통이 사용가능해야 하는 특성이 있다.The active containment building water sprinkler system (Domestic commercial reactor, SMART reactor, etc.) uses a pump to spout a large amount of cooling water, recovers cooling water from the internal containment water tank or sump, Pressure, temperature, and concentration of radioactive material. The active containment building sprinkler system can perform water spraying function for a long period of time, but the power system for pump drive must be available.

피동 격납건물살수계통(캐나다 CANDU 등) 방식은 격납건물 상부에 냉각수 저장탱크를 구비하고 사고 시 대량의 냉각수를 살수하여 격납건물 내부의 압력, 온도 및 방사성 물질의 농도를 낮추는 기능을 수행한다. 피동 격납건물살수계통은 냉각수 저장용량의 한계가 있으므로 일정 시간 이상은 가동할 수 없는 특성이 있다.(CANDU, Canada) system has a cooling water storage tank at the upper part of the containment building and discharges a large amount of cooling water at the time of the accident to lower the pressure, temperature and radioactive material concentration inside the containment building. There is a characteristic that the floating water storage system of the passive containment building can not be operated for a certain period of time because of the limitation of the cooling water storage capacity.

감압탱크(suppression tank, 상용 BWR, CAREM:아르헨티나, IRIS:미국 웨스팅하우스사 등) 방식은 격납건물 내부로 방출된 증기를 격납건물과 감압탱크 내부의 압력차를 이용하여 감압탱크로 유도하여 증기를 응축시켜 격납건물 내부의 압력, 온도 및 방사성 물질의 농도를 낮추는 기능을 수행한다. 감압탱크 방식은 격납건물 내부의 압력이 감압탱크 내부의 압력보다 높을 때까지만 작동하는 특성이 있다.In this method, the steam released into the containment building is guided to the decompression tank using the pressure difference inside the containment building and the decompression tank, and the steam is supplied to the decompression tank And condensation to lower the pressure, temperature and radioactive material concentration inside the containment building. The decompression tank system operates only until the pressure inside the containment building is higher than the pressure inside the decompression tank.

피동격납건물냉각계통 방식은 격납건물 내부 또는 외부에 열교환기 및 냉각수탱크를 설치하고 열교환기를 이용하여 격납건물 내부의 증기를 응축시켜 격납건물 내부의 압력, 온도 및 방사성 물질의 농도를 낮추는 기능을 수행한다. 피동격납건물냉각계통 방식은 격납건물 내부의 자연 순환을 이용하므로 능동 살수계통에 비해 상대적으로 압력, 온도 및 방사성 물질의 저감 능력이 감소하는 특성이 있다.In the cooling system of the passive containment building, the heat exchanger and the cooling water tank are installed inside or outside the containment building, and the steam inside the containment building is condensed by using the heat exchanger to lower the pressure, temperature and radioactive material concentration in the containment building do. Since the passive containment building cooling system uses the natural circulation inside the containment building, the pressure, temperature and radioactive material abatement ability are reduced compared to the active watering system.

이밖에 피동격납용기냉각계통 방식의 일환으로 철재격납용기를 적용하고 외벽을 냉각(스프레이, 공기)시키고 격납용기 내부의 증기를 격납용기 내벽에서 응축시켜 격납용기 내부의 압력, 온도 및 방사성 물질의 농도를 낮추는 기능을 수행하도록 구성한 방식 (AP1000:미국 웨스팅하우스 사) 등이 있다. 이 방식은 피동격납건물냉각계통 방식과 동일하게 격납건물 내부의 자연 순환을 이용하므로 능동 살수계통에 비해 상대적으로 압력, 온도 및 방사성 물질의 저감 능력이 감소하는 특성이 있다.In addition, steel enclosure is applied as a part of the passive containment vessel cooling system, the outer wall is cooled (spray, air), and the steam inside the containment vessel is condensed on the inner wall of the containment vessel to measure the pressure, temperature and concentration (AP1000: Westinghouse, Inc., USA). This method has the characteristic that the pressure, temperature and radioactive material abatement ability are reduced compared to the active sprinkler system because it uses the natural circulation inside the containment building like the cooling system of the passive containment building.

이상에서 설명한 계통의 대부분은 격납건물 내부의 압력 및 온도를 낮추는 성능은 매우 우수하다. 그러나 원전 사고 시 외부환경으로의 방사성 물질의 확산 농도를 가장 높일 수 있는 방사성 물질은 요오드(Iodine)로서 요오드는 물과 접촉하는 경우 대부분 용해되는 특성이(용해도 0.029g/100g(20)) 있다. 이에 따라 이들 격납건물관련 안전계통 중에 격납건물 내부 방사성 물질의 농도를 낮추는 성능이 가장 우수한 것은 능동 펌프를 이용하여 대량의 냉각수를 살수하고 냉각수를 장기간 재순환시키는 방식의 능동 격납건물 살수계통(국내 상용 원자로 채용 방식)이다.Most of the systems described above have excellent performance in reducing the pressure and temperature inside the containment. However, the radioactive material that can maximize the diffusion concentration of radioactive materials to the external environment in case of nuclear accident is iodine, and iodine is most soluble when it comes into contact with water (solubility 0.029g / 100g (20)). Therefore, the best performance for reducing the concentration of radioactive materials in the containment building among the safety systems related to these containment buildings is the active containment building water sprinkler system (a domestic commercial reactor) that emits a large amount of cooling water using an active pump and recirculates the cooling water for a long time Employment method).

그러나, 능동 안전계통은 원전 사고 시 펌프 등의 능동 기기를 가동시키기 위한 비상 교류전력이 반드시 공급되어야 하므로, 전력계통이나 능동계통의 지속적인 작동이 요구되지 않아 상대적으로 안전성이 높은 피동 안전계통에 대한 요구가 증대되고 있다. 일반적으로 대량의 물을 살수하는 능동 안전계통 방식이 가정한 원전 사고 시 방사성 물질의 저감 성능이 우수함에 비해 피동 안전계통 방식을 격납건물의 안전계통으로 채용하는 경우 냉각수를 살수하는 양이 적을 수 밖에 없으므로 상대적으로 격납건물 내부의 방사성 물질의 농도가 높을 수밖에 없다.However, since the active safety system is required to supply emergency AC power for operating active devices such as pumps in the event of a nuclear accident, continuous operation of the power system or active system is not required, Is increasing. In general, the active safety system that sprays a large amount of water is superior to the radioactive material reduction performance in case of a nuclear accident, but when the passive safety system is employed as a safety system for the containment building, The concentration of radioactive materials in the containment building is relatively high.

원전에는 원전 사고를 가정하여 사고 시 일반 대중의 안전을 위해 제한구역경계거리(Exclusion Area boundary, EAB)를 설정하고 일반인의 거주를 제한하고 있다. 이에 따라 피동 안전계통을 적용하는 경우에는 능동 안전계통을 적용하는 경우보다 상대적으로 원전의 안전성을 크게 증가시킬 수 있으나, 가정한 원전 사고 시 상대적으로 제한구역경계거리(EAB)를 넓게 확보해야 하는 단점이 나타난다. 제한구역경계거리의 확대는 결과적으로 원전의 건설비용을 크게 증가시키는 단점을 야기할 수 있다.
추가적으로 본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 선행특허문헌을 참조한다.
특허문헌1. 일본 공개특허공보 특개평05-203778호(1993.08.10.)
특허문헌2. 일본 공개특허공보 특개평06-331775호(1994.12.02.)For the safety of the general public, the Exclusion Area Boundary (EAB) is established and the residence of the general public is limited by assuming a nuclear accident. Therefore, safety of the nuclear power plant can be relatively increased when the passive safety system is applied compared to the active safety system. However, it is necessary to secure a relatively limited EAB in case of a nuclear accident . Expansion of the restricted area boundary can result in a disadvantage of significantly increasing the construction cost of the nuclear power plant.
In addition, the background art of the present invention refers to the following prior patent documents.
Patent Document 1. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 05-203778 (Oct.
Patent Document 2. Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-331775 (December 02, 1994)

본 발명의 일 목적은 원전의 안전성 향상에 기여할 수 있는 방사성 물질 저감 설비를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a radioactive material abatement facility capable of contributing to safety improvement of a nuclear power plant.

본 발명의 다른 일 목적은 원전에서 가상 사고 발생시 방출되는 방사성 물질의 농도를 낮출 수 있는 방사성 물질 저감 설비를 제안하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to propose a radioactive material abatement facility capable of lowering the concentration of radioactive material emitted when a fatal accident occurs in a nuclear power plant.

본 발명의 다른 일 목적은 피동 안전계통을 도입하는 경우 야기될 수 있는 제한구역경계거리의 확대문제를 해소할 수 있는 방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전을 개시하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a radioactive material abatement facility and a nuclear power plant having the same that can solve the problem of widening the boundary of the restricted zone that can be caused by introducing the passive safety system.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 방사성 물질 저감 설비는, 격납건물 내부에 설치되는 냉각수 저장부, 상기 격납건물의 내부에 설치된 원자로냉각재계통 또는 상기 원자로냉각재계통과 연결된 배관으로부터 상기 격납건물로 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 상기 원자로냉각재계통을 둘러싸는 경계부, 상기 경계부와 상기 냉각수 저장부 사이의 압력차에 의해 형성되는 방사성 물질의 유동을 상기 냉각수 저장부로 유도하도록 상기 경계부의 내부 공간과 상기 냉각수 저장부를 연결하는 연결배관, 및 상기 냉각수 저장부에 저장된 냉각수에 침지되도록 배치되고 상기 연결배관을 통과한 방사성 물질을 상기 냉각수 저장부에 분사하도록 상기 연결배관과 연결되는 분사부를 포함한다.In order to accomplish the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a radioactive material abatement system comprising a cooling water storage unit installed in a containment building, a reactor coolant system installed inside the containment building, A boundary portion surrounding the reactor coolant system to prevent leakage of the radioactive material from the piping connected to the nuclear reactor storage structure to the containment structure, a flow path of the radioactive material formed by the pressure difference between the boundary portion and the cooling water storage portion, And a connection pipe for connecting the inner space of the boundary part to the cooling water storage part, and a connection pipe arranged to be immersed in the cooling water stored in the cooling water storage part and spraying the radioactive material passed through the connection pipe to the cooling water storage part .

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 냉각수 저장부는 상기 연결배관을 통과시키는 입구를 구비하고, 상기 입구는 상기 냉각수 저장부에 저장된 냉각수가 상기 경계부의 내부로 역류하는 것을 방지하도록 상기 냉각수 저장부의 바닥으로부터 기설정된 높이에 형성된다.According to an embodiment of the present invention, the cooling water reservoir has an inlet through which the connection pipe is passed, and the inlet is connected to the bottom of the cooling water reservoir to prevent the cooling water stored in the cooling water reservoir from flowing back into the boundary. At a predetermined height.

상기 연결배관은 상기 경계부 내부의 대기와 상기 대기에 함유된 방사성 물질을 상기 분사부에 전달하도록 상기 입구를 통과하여 상기 분사부가 배치된 상기 냉각수 저장부의 내부까지 연장될 수 있다.The connection pipe may extend to the inside of the boundary portion and the inside of the cooling water storage portion through which the atomizing portion is disposed to pass the radioactive material contained in the atmosphere to the injection portion.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 냉각수 저장부는 증기를 상기 격납건물로 방출함과 아울러 상기 격납건물 내부의 냉각수를 회수하도록 상기 격납건물로 통하는 개구부를 구비한다.According to another embodiment of the present invention, the cooling water reservoir has an opening communicating with the containment building to discharge the steam to the containment building and to collect the cooling water inside the containment building.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 경계부는 상기 연결배관 이외의 경로로 상기 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 상기 원자로냉각재계통 주변에 밀봉구조를 형성한다.According to another embodiment of the present invention, the boundary portion forms a sealing structure around the reactor coolant system to prevent leakage of the radioactive material to a path other than the connection pipe.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 경계부의 적어도 일부는 상기 격납건물 내부의 콘크리트 구조물 또는 상기 콘크리트 구조물에 설치된 코팅부재에 의해 형성된다.According to another embodiment of the present invention, at least a part of the boundary portion is formed by a concrete structure inside the containment building or a coating member provided on the concrete structure.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 경계부는, 상기 원자로냉각재계통을 둘러싸도록 형성되는 격벽, 및 상기 원자로냉각재계통의 상부를 덮도록 형성되는 덮개를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the boundary portion includes a partition wall formed to surround the reactor coolant system, and a cover formed to cover the upper portion of the reactor coolant system.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 방사성 물질 저감 설비는, 상기 냉각수 저장부 내부의 냉각수가 상기 연결배관을 통해 상기 경계부로 역류하는 것을 방지하도록 상기 연결배관에 설치되는 체크밸브를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the radioactive material abatement equipment further includes a check valve installed in the connection pipe to prevent the cooling water in the cooling water storage unit from flowing back to the boundary through the connection pipe .

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 분사부는 상기 방사성 물질을 세분화하여 분사하도록 형성되는 복수의 분사구를 구비한다.According to another embodiment of the present invention, the ejection unit has a plurality of ejection openings formed to eject the radioactive material in a sub-divided manner.

상기 분사부는 상기 방사성 물질이 상기 각 분사구에 균등하게 분배되도록 기설정된 유로저항을 형성할 수 있다.The jetting unit may form a predetermined flow path resistance to uniformly distribute the radioactive material to the respective jetting ports.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 방사성 물질 저감 설비는, 상기 경계부의 내부 및 상기 격납건물의 내부와 각각 통하도록 형성되고, 상기 경계부 내부의 압력보다 상기 격납건물 내부의 압력이 높은 경우 상기 격납건물 내부의 대기를 상기 경계부 내부로 유입시켜 상기 냉각수 저장부의 냉각수가 상기 경계부 내부로 역류하는 것을 방지하는 압력평형배관을 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the radioactive material abatement facility is formed to communicate with the inside of the boundary portion and the inside of the containment building, and when the pressure inside the containment building is higher than the pressure inside the boundary portion, And a pressure equalizing pipe for allowing the atmosphere inside the containment building to flow into the boundary portion to prevent the cooling water in the cooling water storage portion from flowing back into the boundary portion.

상기 압력평형배관은 상기 연결배관으로부터 분기되어 상기 격납건물 내부까지 연장될 수 있다.The pressure equalizing pipe may be branched from the connecting pipe and extend to the inside of the containment building.

상기 압력평형배관은 상기 경계부의 적어도 일부를 관통하여 상기 격납건물의 내부까지 연장될 수 있다.The pressure equalizing pipe may extend through at least a part of the boundary portion to the inside of the containment building.

상기 방사성 물질 저감 설비는, 상기 경계부 내부의 대기가 상기 압력평형배관을 통해 상기 격납건물 내부로 방출되는 것을 방지하도록 상기 압력평형배관에 설치되는 체크밸브를 더 포함할 수 있다.The radioactive material abatement facility may further include a check valve installed in the pressure equalizing pipe to prevent the atmosphere inside the boundary portion from being discharged into the containment building through the pressure equalizing pipe.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은 방사성 물질 저감 설비를 구비하는 원전을 개시한다. 원전은, 격납건물, 상기 격납건물 내부에 설치되는 원자로냉각재계통, 및 상기 격납건물과 상기 원자로냉각재계통 사이에 방사성 물질의 경계를 설정하도록 형성되고 상기 격납건물 내부로 유출될 수 있는 방사성 물질을 냉각수에 분사시켜 상기 방사성 물질의 농도를 저감하도록 형성되는 방사성 물질 저감 설비를 포함하고, 상기 방사성 물질 저감 설비는, 격납건물 내부에 설치되는 냉각수 저장부, 상기 격납건물의 내부에 설치된 원자로냉각재계통 또는 상기 원자로냉각재계통과 연결된 배관으로부터 상기 격납건물로 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 상기 원자로냉각재계통을 감싸는 경계부, 상기 경계부와 상기 냉각수 저장부 사이의 압력차에 의해 형성되는 방사성 물질의 유동을 상기 냉각수 저장부로 유도하도록 상기 경계부의 내부 공간과 상기 냉각수 저장부 사이를 연결하는 연결배관, 및 상기 냉각수 저장부에 저장된 냉각수에 침지되도록 배치되고 상기 연결배관을 통과한 방사성 물질을 상기 냉각수 저장부에 분사하도록 상기 연결배관과 연결되는 분사부를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention also discloses a nuclear power plant equipped with a radioactive material abatement facility. A nuclear power plant includes a containment building, a reactor coolant system installed in the containment building, and a radioactive material which is formed to establish a boundary between the containment building and the reactor coolant system and which can flow out into the containment building, The radioactive material abatement facility includes a cooling water storage unit installed inside the containment building, a reactor coolant system installed inside the containment building, or a radioactive material coolant system installed inside the containment building, A boundary portion enclosing the reactor coolant system to prevent leakage of the radioactive material from the piping connected to the reactor coolant system to the containment structure, a flow of the radioactive material formed by the pressure difference between the boundary portion and the coolant storage portion, The inner side of the boundary portion And a spraying unit connected to the connection pipe for spraying the radioactive material that has passed through the connection pipe to the cooling water storage unit, the spray pipe being disposed to be immersed in the cooling water stored in the cooling water storage unit do.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 냉각수 저장부는 상기 격납건물 내부에서 응축되어 낙하하는 냉각수를 수용하도록 상기 격납건물 상부에 설치된다.According to an example of the present invention, the cooling water storage portion is installed in the upper portion of the containment building to receive cooling water condensed and falling inside the containment building.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 냉각수 저장부는 상기 격납건물 하부에 설치되고, 상기 격납건물 내부의 구조물과 상기 격납건물 사이의 공간을 통해 상기 격납건물 내부와 통하도록 형성된다.According to another embodiment of the present invention, the cooling water storage unit is installed in the lower part of the containment building and communicates with the inside of the containment building through a space between the structure inside the containment building and the containment building.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 원전은, 상기 격납건물과 상기 경계부를 관통하는 배관, 및 상기 배관에서 파단 발생시 파단부 양측을 폐쇄시키도록 상기 배관에 서로 이격되게 설치되는 복수의 격리밸브 또는 체크밸브를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the nuclear power plant includes a pipe passing through the containment building and the boundary portion, and a plurality of isolation valves disposed to be spaced apart from each other in the pipe to close both sides of the break- Or a check valve.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 원전은, 상기 격납건물 내부를 냉각시켜 상기 격납건물 내부를 감압시키는 피동격납건물냉각계통을 더 포함하고, 상기 피동격납건물냉각계통에 구비되는 열교환기는 상기 격납건물의 내부나 외부의 공간 또는 상기 냉각수 저장부에 설치된다.According to another aspect of the present invention, the nuclear power plant further includes a passive containment building cooling system that cools the inside of the containment building to reduce the pressure inside the containment building, and the heat exchanger provided in the passive containment building cooling system includes: And is installed in the inside or outside space of the containment building or in the cooling water storage portion.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 원전은, 상기 원자로냉각재계통 내부의 현열 및 잔열을 제거하는 피동잔열제거계통, 및 상기 원자로냉각재계통의 수위를 유지시키도록 상기 원자로냉각재계통 내부로 냉각수를 주입하는 피동안전주입계통을 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the nuclear power plant includes a driven residual heat eliminating system for removing sensible heat and residual heat in the reactor coolant system, and a cooling water heat exchanger for cooling water in the reactor coolant system to maintain the water level of the reactor coolant system. Injecting safety injection system.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 방사성 물질 저감 설비 내부에서 원자로 냉각재가 누출되는 사고가 발생하는 경우 냉각수 저장부로 경계부 내부의 대기(공기 및 증기)와 대기에 함유된 방사성 물질을 유도하여 냉각수에 분사하므로 격납건물 내부의 방사성 물질 농도를 억제할 수 있다.According to the present invention having the above-described structure, when an accident occurs in which the reactor coolant leaks from the inside of the radioactive material abatement facility, the radioactive material contained in the atmosphere (air and steam) The concentration of the radioactive material inside the containment building can be suppressed.

또한 본 발명은, 방사성 물질 저감 설비 외부에서 원자로 냉각재가 누출되는 사고가 발생하는 경우 조기에 원자로 냉각재의 누출을 차단할 수 있어 격납건물의 건전성을 유지할 수 있다.Further, according to the present invention, leakage of the reactor coolant can be prevented early in the event that an accident occurs in which the reactor coolant leaks from the outside of the radioactive material abatement facility, so that the integrity of the containment building can be maintained.

또한 본 발명은, 격납건물 내부의 방사성 물질 농도 상승을 억제하여 제한구역경계거리를 획기적으로 축소시키고, 외부환경으로의 방사성 물질의 누설을 최소활 할 수 있으므로 원전은 안전성을 대폭 향상시킬 수 있는 것은 물론 경제적 비용을 절감할 수 있다.Further, the present invention can dramatically improve the safety of a nuclear power plant because it can suppress the increase in the concentration of radioactive material inside the containment building, drastically reduce the boundary zone boundary distance, and minimize the leakage of radioactive materials to the external environment Of course, the economic cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전의 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 원전의 정상 운전 상태를 나타내는 개념도.
도 3은 도 1에 도시된 원전의 사고 발생시 방사성 물질 저감 설비의 작동을 나타내는 개념도.
도 4는 도 3과 다른 양상의 사고 발생시 원전의 작동 상태를 나타내는 개념도.
도 5 및 도 6은 방사성 물질 저감 설비 외에 다른 피동안전설비를 포함하는 원전의 개념도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전의 개념도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전의 개념도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전의 개념도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전의 개념도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram of a radioactive material abatement facility and a nuclear power plant having the same according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a normal operation state of the nuclear power plant shown in FIG. 1; FIG.
3 is a conceptual diagram showing the operation of the radioactive material abatement facility when an accident occurs in the nuclear power plant shown in Fig.
FIG. 4 is a conceptual view showing an operating state of a nuclear power plant when an accident occurs in a state different from FIG. 3;
5 and 6 are conceptual diagrams of a nuclear power plant including a passive safety facility other than the radioactive material abatement facility.
7 is a conceptual diagram of a nuclear reactor equipped with the facility for reducing radioactive material according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a conceptual diagram of a nuclear reactor equipped with the facility for reducing radioactive material according to still another embodiment of the present invention. FIG.
9 is a conceptual diagram of a nuclear reactor equipped with the facility for reducing radioactive material according to still another embodiment of the present invention.
10 is a conceptual diagram of a radioactive material abatement facility and a nuclear power plant having the same according to still another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 관련된 방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a radioactive material abatement facility and a nuclear power plant having the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In addition, the suffix "module" and " part "for constituent elements used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비(100) 및 이를 구비하는 원전(10)의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a radioactive material abatement facility 100 and a nuclear power plant 10 having the same according to an embodiment of the present invention.

격납건물(12)은 방사성 물질의 누출을 방지하도록 원자로냉각재계통(11)의 외부에 설치된다. 본 발명에서 격납건물(12)은 원전(10)에서 격납건물(12), 원자로건물, 격납용기, 안전보호용기 등을 통칭한다.The containment building 12 is installed outside the reactor coolant system 11 to prevent leakage of the radioactive material. In the present invention, the containment building (12) collectively refers to the containment building (12), reactor building, containment vessel, safety protection vessel, and the like from the nuclear power plant (10).

방사성 물질 저감 설비(100)는 격납건물(12) 내부에 설치되고, 사고 발생시 격납건물(12) 내부에 설치된 원자로냉각재계통(11) 또는 상기 원자로냉각재계통(11)과 연결된 배관(13)으로부터 방출되는 증기와 방사성 물질 그리고 경계부(120) 내부 대기를 냉각수에 분사하도록 이루어진다. 이를 위해 방사성 물질 저감 설비(100)는 냉각수 저장부(110), 경계부(120), 연결배관(130) 및 분사부(140)를 포함한다.The radioactive material abatement facility 100 is installed in the containment building 12 and is installed in the reactor coolant system 11 installed in the containment building 12 or in the piping 13 connected to the reactor coolant system 11 The steam and the radioactive material, and the atmosphere inside the boundary 120, into the cooling water. The radioactive material abatement facility 100 includes a cooling water storage unit 110, a boundary 120, a connection pipe 130, and a spraying unit 140.

냉각수 저장부(110)는 격납건물(12) 내부에 설치되며, 내부에 경계부(120) 내부 대기(증기 및 공기)와 방사성 물질이 분사될 냉각수를 저장하도록 탱크 또는 수조의 형태로 구성될 수 있다. 냉각수 저장부(110)는 방사성 물질 저감 설비(100) 이외에 원전(10)의 타 계통과 공유될 수 있다.The cooling water storage unit 110 is installed inside the containment building 12 and may be configured in the form of a tank or a water tank so as to store atmospheric air (vapor and air) inside the boundary 120 and cooling water to be sprayed with the radioactive material . The cooling water storage unit 110 may be shared with other systems of the nuclear power plant 10 in addition to the radioactive material abatement facility 100.

냉각수 저장부(110)가 설치되는 위치는 격납건물(12)의 상부 또는 하부가 될 수 있다. 냉각수 저장부(110)는, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이 격납건물(12) 내부에서 응축되어 낙하하는 냉각수를 수용하도록 격납건물(12)의 상부에 설치될 수 있다.The location where the cooling water storage part 110 is installed may be the upper part or the lower part of the containment building 12. The cooling water storage unit 110 may be installed at the upper portion of the containment building 12 to receive the cooling water condensed and falling inside the containment building 12, for example, as shown in FIG.

냉각수 저장부(110)는 내부의 증기를 격납건물(12)로 방출함과 아울러 상기 격납건물(12) 내부에서 응축된 냉각수를 회수하도록 상기 격납건물(12)과 통하는 개구부(112)를 구비한다. 개구부(112)는 도 1에 도시된 바와 같이 냉각수 저장부(110)의 상부 중 적어도 일부가 개방되어 형성될 수 있다.The cooling water storage unit 110 has an opening 112 communicating with the containment building 12 to discharge the internal steam to the containment building 12 and recover condensed cooling water in the containment building 12 . The opening 112 may be formed by opening at least a part of the upper portion of the cooling water storage portion 110 as shown in FIG.

냉각수 저장부(110)는 이하에서 설명할 연결배관(130)을 통과시키는 입구(111)를 구비하고, 상기 입구(111)는 냉각수 저장부(110)에 저장된 냉각수의 역류를 방지하도록 냉각수 저장부(110)의 바닥으로부터 기설정된 높이에 형성될 수 있다.The cooling water storage unit 110 includes an inlet 111 for passing the connection pipe 130 to be described below and the inlet 111 is connected to the cooling water storage unit 110 to prevent the cooling water stored in the cooling water storage unit 110 from flowing backward. May be formed at a predetermined height from the bottom of the substrate 110.

경계부(120)는 원자로냉각재계통(11)과 격납건물(12) 사이에 설치되어 상기 원자로냉각재계통(11)과 상기 격납건물(12) 사이의 방사성 물질 경계를 형성한다. 경계부(120)는 원자로냉각재계통(11) 또는 상기 원자로냉각재계통(11)과 연결된 배관(13)으로부터 격납건물(12)로 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 원자로냉각재계통(11)을 둘러싼다.The boundary portion 120 is provided between the reactor coolant system 11 and the containment building 12 to form a radioactive material boundary between the reactor coolant system 11 and the containment building 12. The boundary portion 120 surrounds the reactor coolant system 11 to prevent leakage of the radioactive material from the reactor coolant system 11 or the piping 13 connected to the reactor coolant system 11 to the containment building 12.

경계부(120)는 이하에서 설명할 연결배관(130) 이외의 경로로 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 원자로냉각재계통(11)의 주변에 밀봉구조를 형성한다. 경계부(120)는 냉각수 저장부(110)와 이하에서 설명할 분사부(140) 사이의 수두차 이상의 압력을 견딜 수 있는 설계압력으로 설계된다. 경계부(120)의 적어도 일부는 격납건물(12) 내부의 콘크리트 구조물과 상기 콘크리트 구조물에 설치된 코팅부재(미도시)에 의해 형성될 수 있다.The boundary portion 120 forms a sealing structure around the reactor coolant system 11 to prevent leakage of the radioactive material to a path other than the connection piping 130 to be described below. The boundary portion 120 is designed to have a design pressure capable of withstanding a pressure equal to or higher than the water head difference between the cooling water storage portion 110 and the jetting portion 140 described below. At least a part of the boundary 120 may be formed by a concrete structure inside the containment building 12 and a coating member (not shown) installed on the concrete structure.

경계부(120)는 원자로냉각재계통(11)의 주변을 둘러싸도록 형성되는 격벽(121)과, 상기 원자로냉각재계통(11)의 상부를 덮도록 형성되는 덮개(122)를 포함할 수 있으며, 격벽(121)과 덮개(122) 및 격납건물(12)의 바닥면 또는 이중 바닥면에 의하여 원자로냉각재계통(11)의 주변에 밀봉구조를 형성할 수 있다.The boundary portion 120 may include a partition wall 121 formed to surround the periphery of the reactor coolant system 11 and a lid 122 formed to cover the upper portion of the reactor coolant system 11, 121 and the lid 122 and the bottom or double bottom of the containment building 12 can form a sealing structure around the reactor coolant system 11. [

연결배관(130)은 경계부(120)와 냉각수 저장부(110) 사이의 압력차에 의해 형성되는 유동을 상기 냉각수 저장부(110)의 내부로 유도하도록 상기 경계부(120)의 내부 공간과 상기 냉각수 저장부(110)를 연결한다.The connection pipe 130 connects the inner space of the boundary portion 120 and the cooling water storage portion 110 to guide the flow formed by the pressure difference between the boundary portion 120 and the cooling water storage portion 110 into the cooling water storage portion 110, And connects the storage unit 110.

연결배관(130)은 경계부(120) 내부의 대기(증기 및 공기)와 방사성 물질을 이하에서 설명할 분사부(140)에 전달하도록 냉각수 저장부(110)의 입구(111)를 통과하여 상기 분사부(140)가 배치된 냉각수 저장부(110)의 내부까지 연장된다.The connection piping 130 passes through the inlet 111 of the cooling water storage portion 110 to transfer the atmosphere (steam and air) inside the boundary portion 120 and the radioactive material to the spray portion 140 to be described later, And extends to the inside of the cooling water storage portion 110 in which the washers 140 are disposed.

분사부(140)는 냉각수 저장부(110)에 저장된 냉각수에 침지되도록 배치되고, 연결배관(130)을 통과한 경계부(120) 내부의 대기(증기 및 공기)와 방사성 물질을 상기 냉각수 저장부(110)에 분사하도록 상기 연결배관(130)과 연결된다.The sprayer 140 is disposed so as to be immersed in the cooling water stored in the cooling water storage unit 110 and transfers the atmosphere (steam and air) and the radioactive material inside the boundary 120 passing through the connection pipe 130 to the cooling water storage unit 110). ≪ / RTI >

분사부(140)는 경계부(120) 내부의 대기(증기 및 공기)와 방사성 물질을 세분화하여 분사하도록 형성되는 복수의 분사구를 구비하며, 경계부(120) 내부의 대기(증기 및 공기)와 방사성 물질이 각 분사구에 균등하게 분배되도록 기설정된 유로저항을 형성할 수 있다.The jetting section 140 includes a plurality of jetting ports formed to atomize the air (vapor and air) and the radioactive material inside the boundary section 120 so that the atmosphere (steam and air) inside the boundary section 120 and the radioactive material It is possible to form a predetermined flow path resistance so as to be evenly distributed to each injection opening.

원전(10)에는 방사성 물질 저감 설비(100) 이외에 원전(10)의 정상 운전시 작동되는 계통들을 원자로냉각재계통(11)과 연결하기 위한 배관(13)이 설치될 수 있다. 배관(13)은 방사성 물질 저감 설비(100)의 경계부(120)와 격납건물(12)을 관통할 수 있으며, 상기 배관(13)에는 파단 발생시 파단부의 양측을 폐쇄시키도록 서로 이격되게 배치되는 복수의 격리밸브(13a) 또는 체크밸브(13b)가 설치될 수 있다.The nuclear power plant 10 may be provided with a piping 13 for connecting the systems operated during normal operation of the nuclear power plant 10 to the reactor coolant system 11 in addition to the radioactive material abatement facility 100. The piping 13 can penetrate the boundary portion 120 of the radioactive material abatement facility 100 and the containment building 12. The piping 13 is provided with a plurality of pipes 13 spaced apart from each other An isolation valve 13a or a check valve 13b may be provided.

방사성 물질 저감 설비(100)는 격납건물(12)을 이중으로 설치한 경우와 달리, 격납건물(12)과 고압의 압력경계를 형성하지 않으므로 설비 추가에 따른 경제적 비용의 상승을 최소화할 수 있다. 그리고, 방사성 물질 저감 설비(100)는 저압설비로서 검증시험이 용이하다는 장점이 있다.Since the radioactive material abatement facility 100 does not form a high pressure boundary with the containment building 12 unlike the case where the containment building 12 is installed in double, the rise in the economic cost due to the addition of the facility can be minimized. The radioactive material abatement facility 100 is advantageous in that the verification test is easy as a low-pressure facility.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 원전(10)의 정상 운전시와 사고 발생시 방사성 물질 저감 설비(100)의 작동에 대하여 각각 설명한다.Hereinafter, the operation of the radioactive material abatement facility 100 at the time of normal operation of the nuclear power plant 10 and at the time of an accident will be described with reference to Figs. 2 to 6, respectively.

도 2는 도 1에 도시된 원전(10)의 정상 운전 상태를 나타내는 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing a normal operation state of the nuclear power station 10 shown in FIG.

원전(10)의 정상 운전시 원자로냉각재계통(11)과 원전(10)의 정상 운전을 위한 계통들을 연결하는 배관(13)에 설치된 격리밸브(13a)들은 개방되어 있다. 배관(13)을 통해 원자로냉각재계통(11)과 원전(10)의 정상 운전을 위한 계통들(미도시)이 서로 소통할 수 있다.The isolation valves 13a provided in the piping 13 connecting the reactor coolant system 11 and the systems for the normal operation of the nuclear power plant 10 are opened during normal operation of the nuclear power plant 10. [ (Not shown) for the normal operation of the reactor coolant system 11 and the nuclear power plant 10 can communicate with each other through the pipe 13.

방사성 물질 저감 설비(100)는 경계부(120)와 냉각수 저장부(110) 사이에 형성되는 압력차에 의해 피동적으로 작동하는 설비이고, 원전(10)의 정상 운전시에는 경계부(120)와 냉각수 저장부(110) 사이의 압력차가 거의 없으므로 방사성 물질 저감 설비(100)는 대기 상태로 유지된다.The radioactive material abatement facility 100 is a facility that operates passively by a pressure difference formed between the boundary portion 120 and the cooling water storage portion 110. In the normal operation of the nuclear power plant 10, The radioactive material abatement facility 100 is maintained in the standby state.

이하에서는 방사성 물질 저감 설비(100) 내부에서 배관 파단이 발생한 경우와 방사성 물질 저감 설비(100)와 격납건물(12) 사이에서 배관 파단이 발생한 경우를 나누어서 사고 발생시 방사성 물질 저감 설비(100)의 작동을 설명한다.Hereinafter, the case where piping breakage occurs in the radioactive material abatement facility 100 and the case where pipe breakage occurs between the radioactive material abatement facility 100 and the containment building 12 are divided into a plurality of cases in which the operation of the radioactive material abatement facility 100 .

도 3은 도 1에 도시된 원전(10)의 사고 발생시 방사성 물질 저감 설비(100)의 작동을 나타내는 개념도이다.FIG. 3 is a conceptual diagram showing the operation of the radioactive material abatement facility 100 when an accident occurs in the nuclear power plant 10 shown in FIG.

방사성 물질 저감 설비(100)의 내부에서 배관 파단 등의 사고 발생시 파단부(13c)를 통해 원자로 냉각재와 방사성 물질이 경계부(120)의 내부로 방출될 수 있다.The reactor coolant and the radioactive material may be discharged to the inside of the boundary portion 120 through the break portion 13c when an accident such as pipe breakage occurs in the radioactive material abatement facility 100. [

사고 발생시 경계부(120)를 관통하는 배관(13)에 설치된 격리밸브(13a)들은 관련신호에 의해 폐쇄된다. 원자로냉각재계통(11) 방향으로 유로를 형성하는 체크밸브(13b)가 설치되어 있는 경우 반대 방향의 유동이 차단되고, 방사성 물질 저감 설비(100)는 밀봉구조를 유지한다. 관련 격리밸브들은 격납건물(12) 격리밸브(13a)의 작동신호를 공유할 수 있으므로, 방사성 물질 저감 설비(100)의 작동을 위한 별도의 신호가 없더라도 작동할 수 있다.The isolation valves 13a provided in the pipe 13 passing through the boundary portion 120 in the event of an accident are closed by the related signal. When a check valve 13b is formed to form a flow path in the direction of the reactor coolant system 11, the flow in the opposite direction is blocked, and the radioactive material abatement facility 100 maintains the sealing structure. Relevant isolation valves may share the activation signal of the containment building 12 isolation valve 13a and thus may operate even if there is no separate signal for operation of the radioactive material abatement facility 100. [

원전(10)은 원자로냉각재계통(11) 내부의 현열 및 노심(11a) 잔열을 제거하는 피동잔열제거계통(14)과, 원자로냉각재계통(11)의 수위를 유지시키도록 원자로냉각재계통(11) 내부로 냉각수를 주입하는 피동안전주입계통(15)을 포함할 수 있으며, 사고 발생시 피동잔열제거계통(14)과 피동안전주입계통(15)도 방사성 물질 저감 설비(100)와 함께 원전(10)의 안전성을 확보하기 위해 작동을 시작한다.The nuclear power plant 10 includes a driven residual heat eliminating system 14 for removing sensible heat in the reactor coolant system 11 and residual heat of the core 11a and a reactor coolant system 11 for maintaining the water level of the reactor coolant system 11. [ And the passive safe injection system 15 and the passive safety injection system 15 may be installed in the nuclear reactor 10 together with the radioactive material abatement facility 100. [ The operation is started to secure the safety of the vehicle.

파단부(13c)에서 증기 등이 방출되면 방사성 물질은 증기와 함께 방출되며, 경계부(120) 내부의 압력이 점점 상승하게 된다. 경계부(120) 내부의 압력이 상승함에 따라 경계부(120)와 냉각수 저장부(110) 사이에 H1 이상의 압력차가 형성되고, 상대적으로 고압인 경계부(120)로부터 상대적으로 저압인 냉각수 저장부(110)로 피동력에 의한 유동이 형성된다.When the steam or the like is discharged from the rupture part 13c, the radioactive material is discharged together with the steam, and the pressure inside the boundary part 120 gradually rises. A pressure difference of H 1 or more is formed between the boundary portion 120 and the cooling water storage portion 110 as the pressure inside the boundary portion 120 increases and the cooling water stored in the cooling water storage portion 110 A flow due to the driven force is formed.

연결배관(130)은 압력차에 의해 형성되는 유동을 냉각수 저장부(110)의 내부로 유도하고, 냉각수 저장부(110)를 통과한 경계부(120) 내부의 대기(증기, 공기, 방사성 물질)는 냉각수 저장의 냉각수에 침지된 분사부(140)를 통해 상기 냉각수에 분사된다. 이에 따라, 증기는 냉각수에 분사되어 응축되고, 공기는 냉각되면서 상승하며, 방사성 물질은 냉각수 내부에 용해되어 포집된다.The connection pipe 130 guides the flow formed by the pressure difference to the inside of the cooling water storage part 110 and the atmosphere (steam, air, radioactive material) inside the boundary part 120 passing through the cooling water storage part 110, Is injected into the cooling water through the injection part (140) immersed in the cooling water of the cooling water storage. As a result, the steam is injected into the cooling water and condensed, the air rises as it is cooled, and the radioactive material is dissolved and collected in the cooling water.

증기가 응축되고, 방사성 물질이 냉각수 내부에 포집됨에 따라 파단부(13c)로부터 방출된 방사성 물질 중 제한된 양의 방사성 물질만이 격납건물(12)로 방출된다. 그리고, 격납건물(12) 내부로 방출된 방사성 물질 또한 격납건물(12)에 의해 외부 환경으로의 누설이 억제된다.As the steam is condensed and the radioactive material is trapped in the cooling water, only a limited amount of the radioactive material emitted from the breakage portion 13c is discharged to the containment building 12. [ Also, the radioactive material discharged into the containment building 12 is also prevented from leaking to the external environment by the containment building 12.

특히, 방사성 물질 중 외부환경으로의 확산 농도를 가장 높일 수 있는 방사성 물질인 요오도(Iodine)는 냉각수에 대부분 용해된다. 방사성 물질 저감 설비(100)의 작동은 냉각수 저장부(110)의 냉각수 수량이 일정량 이상 유지되고, 저감설비와 격납건물(12) 내부의 압력차가 H1 이상인 경우 지속적으로 유지된다.Particularly, iodine, which is the radioactive material that can maximize the diffusion concentration to the external environment among radioactive materials, is mostly dissolved in the cooling water. The operation of the radioactive material abatement facility 100 is continuously maintained when the amount of cooling water in the cooling water storage unit 110 is maintained at a predetermined amount or more and the pressure difference between the abatement facility and the containment building 12 is H 1 or more.

냉각수 저장부(110)는 개구부(112)를 통해 격납건물(12)에서 응축되어 낙하하는 냉각수를 수용하므로, 방사성 물질 저감 설비(100)의 작동에 필요한 냉각수 수위를 유지시킬 수 있다.The cooling water storage unit 110 accommodates the cooling water that is condensed and dropped in the containment building 12 through the opening 112 so that the level of the cooling water required for the operation of the radioactive material reduction facility 100 can be maintained.

방사성 물질 저감 설비(100)는 격납건물(12) 내부의 압력을 상승시킬 우려가 있는 증기는 분사부(140)를 통해 냉각수 저장부(110)에 응축시키므로, 격납건물(12) 내부의 압력 상승을 억제할 수 있고, 격납건물(12)의 설계압력을 낮출 수 있는 장점이 있다.The radioactive material abatement facility 100 condenses the steam that may raise the pressure inside the containment building 12 to the cooling water storage section 110 through the jetting section 140 so that the pressure rise inside the containment building 12 And the design pressure of the containment building 12 can be lowered.

도 4는 도 3과 다른 양상의 사고 발생시 원전(10)의 작동 상태 나타내는 개념도이다.FIG. 4 is a conceptual diagram showing an operating state of the nuclear power plant 10 in the event of an accident in a different aspect from FIG.

경계부(120)를 관통하는 배관은 도 3에서 설명한 바와 같이 경계부(120)의 내부에서 파단이 발생할 수도 있지만, 도 4에 도시한 바와 같이 격납건물(12)과 경계부(120) 사이의 공간에서 파단이 발생할 수도 있다. 격납건물(12)과 경계부(120) 사이의 공간에서 파단이 발생하면 파단부(13d)로부터 증기가 방출되어 격납건물(12) 내부의 압력이 상승하게 된다.The pipe penetrating the boundary portion 120 may be broken inside the boundary portion 120 as shown in FIG. 3 but may be broken in the space between the containment building 12 and the boundary portion 120 as shown in FIG. May occur. When a break occurs in the space between the containment building 12 and the boundary portion 120, steam is discharged from the break portion 13d and the pressure inside the containment building 12 is increased.

그러나, 관련신호에 의해 배관(13)에 설치된 격리밸브(13a)와 체크밸브(13b)가 모두 폐쇄되는 시점에서는 증기의 방출이 멈추게 되므로 격납건물(12) 내부의 압력이 지속적으로 상승하지는 않는다. 따라서, 방사성 물질 저감 설비(100) 외부의 압력이 상승하는 사고 발생시에는 조기에 사고가 억제된다.However, at the time when both the isolation valve 13a and the check valve 13b provided in the pipe 13 are closed by the related signal, the discharge of the steam is stopped, so that the pressure in the containment building 12 does not continuously increase. Therefore, when an accident occurs in which the pressure outside the radioactive material abatement facility 100 rises, the accident is prevented early.

그리고, 격납건물(12) 내부의 압력이 상승함에 따라 냉각수 저장부(110)의 냉각수를 가압하여 연결배관(130)의 수위가 일부 상승할 수 있다. 그러나, 연결배관(130)이 통과하는 냉각수 저장부(110)의 입구(111)는 격납건물(12)의 압력 상승에도 불구하고 냉각수의 역류를 방지할 수 있도록 바닥으로부터 기설정된 높이에 설치되므로, 냉각수 저장부(110)에 저장된 냉각수가 경계부(120)로 역류하지 않는다.As the pressure inside the containment building 12 rises, the water level of the connection pipe 130 can be partially increased by pressurizing the cooling water in the cooling water storage part 110. However, since the inlet 111 of the cooling water storage unit 110 through which the connection pipe 130 passes is installed at a predetermined height from the floor so as to prevent the reverse flow of the cooling water despite the pressure rise of the containment building 12, The cooling water stored in the cooling water storage part 110 does not flow back to the boundary part 120.

도 5 및 도 6은 방사성 물질 저감 설비(100) 외에 다른 피동안전설비를 포함하는 원전(10)의 개념도이다.5 and 6 are conceptual diagrams of a nuclear power plant 10 including a passive safety facility other than the radioactive material abatement facility 100.

원전(10)은 격납건물(12) 내부를 냉각시켜 상기 격납건물(12) 내부를 감압시키는 피동격납건물냉각계통(16)을 포함한다. 피동격납건물냉각계통(16)은 열교환기(미도시)를 구비하여 격납건물(12) 내부와 열교환함으로써 격납건물(12) 내부의 열을 외부로 방출하고, 격납건물(12) 내부의 압력을 낮춘다.The nuclear power plant 10 includes a passive containment building cooling system 16 that cools the interior of the containment building 12 and decompresses the interior of the containment building 12. The passive containment building cooling system 16 is provided with a heat exchanger (not shown) to heat the inside of the containment building 12 by heat exchange with the inside of the containment building 12, Lower.

도 5를 참조하면, 피동격납건물냉각계통(16)에 구비되는 열교환기(미도시)는 냉각수 저장부(110)의 내부에 설치될 수 있다. 열교환기가 냉각수 저장부(110) 내부의 대기 또는 냉각수와 열을 교환하여 냉각수 저장부(110)를 냉각시키면 냉각수 저장부(110)와 격납건물(12) 내부는 개구부(112)를 통해 서로 통하도록 형성되어 있으므로, 격납건물(12)을 냉각 및 감압시킬 수 있다.Referring to FIG. 5, a heat exchanger (not shown) provided in the driven containment building cooling system 16 may be installed inside the cooling water storage unit 110. When the heat exchanger exchanges heat with the atmosphere or cooling water in the cooling water storage unit 110 to cool the cooling water storage unit 110, the cooling water storage unit 110 and the inside of the containment building 12 communicate with each other through the opening 112 So that the containment building 12 can be cooled and depressurized.

도 6을 참조하면, 피동격납건물냉각계통(16)에 구비되는 열교환기(미도시)는 격납건물(12)의 상부에 설치될 수 있다. 열교환기는 내부를 흐르는 냉각수를 격납건물(12) 내부의 대기와 열교환시키도록 형성될 수도 있고, 격납건물(12) 내부의 대기를 통과시켜 열교환하도록 이루어질 수도 있다.Referring to FIG. 6, a heat exchanger (not shown) provided in the passive containment building cooling system 16 may be installed above the containment building 12. The heat exchanger may be configured to heat-exchange the cooling water flowing in the inside with the atmosphere inside the containment building 12, or to exchange heat by passing through the atmosphere inside the containment building 12.

원전(10)에 방사성 물질 저감 설비(100)와 피동격납건물냉각계통(16)이 함께 채용되면, 격납건물(12) 내부로 방출된 증기가 피동격납건물냉각계통(16)에 의해 냉각 및 응축되어 냉각수 저장부(110)로 회수될 수 있으므로 냉각수 저장부(110)의 수위를 적정 수위 이상으로 유지할 수 있다.When the radioactive material abatement facility 100 and the passive containment building cooling system 16 are employed together in the nuclear power plant 10, the steam discharged into the containment building 12 is cooled and condensed by the passive containment building cooling system 16 So that the water level of the cooling water storage unit 110 can be maintained at an appropriate level or higher.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비(200) 및 이를 구비하는 원전(20)의 개념도이다.7 is a conceptual diagram of a radioactive material abatement facility 200 and a nuclear reactor 20 having the same according to another embodiment of the present invention.

방사성 물질 저감 설비(200)는, 냉각수 저장부(210), 경계부(220), 연결배관(230), 분사부(240) 및 압력평형배관(250)을 포함한다. 냉각수 저장부(210), 경계부(220), 연결배관(230), 분사부(240)는 앞서 설명한 바와 중복되므로, 여기서는 설명을 앞서 설명한 바로 갈음한다.The radioactive material abatement facility 200 includes a cooling water reservoir 210, a boundary 220, a connection pipe 230, a sprayer 240, and a pressure balance pipe 250. The cooling water storage unit 210, the boundary 220, the connection pipe 230, and the spray unit 240 are overlapped with each other as described above.

압력평형배관(250)은 경계부(220)의 내부 및 격납건물(22)의 내부와 각각 통하도록 형성된다. 압력평형배관(250)은 경계부(220) 내부의 압력보다 격납건물(22) 내부의 압력이 높은 경우 상기 격납건물(22) 내부의 대기를 경계부(220) 내부로 유입시켜, 냉각수 저장부(210)의 냉각수가 경계부(220)의 내부로 역류하는 것을 방지한다. 압력평형배관(250)을 통한 대기의 유입은 격납건물(22)과 경계부(220)의 압력차에 의해 피동적으로 발생한다.The pressure balanced pipe 250 is formed to communicate with the interior of the boundary portion 220 and the interior of the containment building 22, respectively. The pressure equalizing pipe 250 flows the atmosphere inside the containment building 22 into the boundary portion 220 when the pressure inside the containment building 22 is higher than the pressure inside the boundary portion 220, Of the cooling water in the boundary portion 220 is prevented from flowing back into the boundary portion 220. The inflow of the atmosphere through the pressure balanced pipe 250 occurs passively due to the pressure difference between the containment building 22 and the boundary 220.

압력평형배관(250)은, 도 7에 도시된 바와 같이 연결배관(230)으로부터 분기되어 형성되며, 냉각수 저장부(210)의 상부를 관통하여 격납건물(22)의 내부까지 연장될 수 있다. 압력평형배관(250)을 통해 격납건물(22) 내부의 대기가 방사성 물질 저감 설비(200)의 내부로 유입되고, 경계부(220)의 역방향 차압 증가를 억제하므로 경계부(220)의 기계적 건전성을 보다 안전하게 유지할 수 있다.The pressure equalizing pipe 250 may be branched from the connecting pipe 230 as shown in FIG. 7 and extended to the inside of the containment building 22 through the upper portion of the cooling water storing unit 210. The atmosphere in the containment building 22 flows into the interior of the radioactive material abatement facility 200 through the pressure equalization pipe 250 and suppresses an increase in the reverse differential pressure of the boundary portion 220, It can be kept safe.

체크밸브(251)는 압력평형배관(250)에 설치되고, 경계부(220) 내부의 대기가 압력평형배관(250)을 통해 격납건물(22) 내부로 방출되는 것을 방지한다. 사고 조건에 따라 경계부(220) 내부의 압력이 격납건물(22) 내부의 압력보다 높을 수 있다. 경계부(220)와 격납건물(22) 사이에 압력차가 형성되면 경계부(220) 내부의 대기가 압력평형배관(250)을 통해 격납건물(22) 내부로 방출되어 방사성 물질 저감 성비(200) 고유의 기능이 상실될 우려가 있으므로, 체크밸브(251)가 압력평형배관(250) 쪽으로 형성되는 유동을 차단함으로써 경계부(220) 내부의 대기가 격납건물(22) 내부로 방출되는 것을 방지한다.The check valve 251 is installed in the pressure equalizing pipe 250 and prevents the atmosphere inside the boundary portion 220 from being discharged into the containment building 22 through the pressure equalizing pipe 250. The pressure inside the boundary portion 220 may be higher than the pressure inside the containment building 22 depending on the accident condition. When a pressure difference is formed between the boundary portion 220 and the containment building 22, the atmosphere inside the boundary portion 220 is discharged into the containment building 22 through the pressure equalization pipe 250, The check valve 251 blocks the flow formed toward the pressure equalizing pipe 250 so that the atmosphere inside the boundary portion 220 is prevented from being discharged into the containment building 22. [

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비(300) 및 이를 구비하는 원전(30)의 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a radioactive material abatement facility 300 and a nuclear power plant 30 having the same according to still another embodiment of the present invention.

방사성 물질 저감 설비(300)는 냉각수 저장부(310), 경계부(320), 연결배관(330) 및 분사부(340)를 포함한다.The radioactive material abatement facility 300 includes a cooling water storage unit 310, a boundary 320, a connection pipe 330, and a spraying unit 340.

방사성 물질 저감 설비(300)의 냉각수 저장부(310)는 설계에 따라 격납건물(32)의 하부에 설치될 수 있다. 격납건물(32) 하부에 설치된 냉각수 저장부(310)는 상부에 개구부(312)를 구비하여 격납건물(32) 내부의 구조물과 격납건물(32) 사이의 공간을 통해 상기 격납건물(32) 내부와 통하도록 형성될 수 있다.The cooling water storage unit 310 of the radioactive material abatement facility 300 may be installed below the containment building 32 according to design. The cooling water storage part 310 provided at the lower part of the containment building 32 is provided with an opening part 312 at the upper part thereof to open the inside of the containment building 32 through the space between the structure inside the containment building 32 and the containment building 32. [ As shown in Fig.

도 1에 도시된 방사성 물질 저감 설비(100)와 도 8에 도시된 방사성 물질 저감 설비(300)를 비교하면, 각각 냉각수 저장부(110, 310)의 설치 위치는 격납건물(12, 32) 내부에서 설계 요구에 따라 달라질 수 있으며, 설치 위치의 변경에 따라 방사성 물질 저감 설비(100, 300)의 기능 저하가 발생하지 않도록 구성된다.The radiological material abatement facility 100 shown in FIG. 1 and the radioactive material abatement facility 300 shown in FIG. 8 are compared with each other in that the installation positions of the cooling water reservoirs 110 and 310 are set within the containment buildings 12 and 32 And the function of the radioactive material abatement facilities 100 and 300 does not deteriorate due to the change of the installation position.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비(400) 및 이를 구비하는 원전(40)의 개념도이다.9 is a conceptual diagram of a radioactive material abatement facility 400 and a nuclear power station 40 having the same according to still another embodiment of the present invention.

방사성 물질 저감 설비(400)는 냉각수 저장부(410), 경계부(420), 연결배관(430), 분사부(440) 및 압력평형배관(450)을 포함한다.The radioactive material abatement facility 400 includes a cooling water storage unit 410, a boundary 420, a connection pipe 430, a jetting unit 440, and a pressure equalization pipe 450.

도 7에 도시된 방사성 물질 저감 설비(200)와 달리, 도 9에 도시된 방사성 물질 저감 설비(400)는 압력평형배관(450)이 연결배관(430)으로부터 분기되는 것이 아니라 독립적으로 형성된다. 압력평형배관(450)은 경계부(420)의 적어도 일부를 관통하여 격납건물(42)의 내부까지 연장되며, 격납건물(42) 내부의 압력이 방사성 물질 저감 설비(400)의 압력보다 높은 경우 대기를 유입시켜 격납건물(42) 내부의 압력을 낮추고 냉각수 저장부(410)에서 냉각수가 경계부(420) 내부로 역류하는 것을 방지한다.Unlike the radioactive material abatement equipment 200 shown in FIG. 7, the radioactive material abatement equipment 400 shown in FIG. 9 is formed independently of the branch pipes 430 from the pressure equalizing pipe 450. The pressure equalizing pipe 450 extends to the inside of the containment building 42 through at least a part of the boundary 420 and flows into the containment building 42 when the pressure inside the containment building 42 is higher than the pressure of the radioactive material abatement facility 400 Thereby reducing the pressure inside the containment building 42 and preventing the cooling water from flowing back into the boundary 420 in the cooling water storage part 410. [

압력평형배관(450)에는 체크밸브가 설치되어 경계부(420) 내부에서 격납건물(42) 내부로 대기가 방출되는 것을 방지할 수 있다. 압력평형배관(450)과 체크밸브(451)에 의해 경계부(420)의 기계적 건전성을 안전하게 유지할 수 있다.The pressure equalizing pipe 450 is provided with a check valve to prevent the atmosphere from being discharged from the inside of the boundary 420 into the containment building 42. The mechanical integrity of the boundary portion 420 can be safely maintained by the pressure equalizing pipe 450 and the check valve 451. [

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 관련된 방사성 물질 저감 설비(500) 및 이를 구비하는 원전(50)의 개념도이다.10 is a conceptual diagram of a radioactive material abatement facility 500 and a nuclear power plant 50 having the same according to still another embodiment of the present invention.

방사성 물질 저감 설비(500)는 냉각수 저장부(510), 경계부(520), 연결배관(530) 및 분사부(540)를 포함한다.The radioactive material abatement facility 500 includes a cooling water storage unit 510, a boundary 520, a connection pipe 530, and a jetting unit 540.

연결배관(530)에는 냉각수 저장부(510) 내부의 냉각수가 상기 연결배관(530)을 통해 상기 경계부(520)로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브(531)가 설치된다. 체크밸브(531)는 경계부(520)에서 냉각수 저장부(510)로 형성되는 유동만을 통과시키고 반대의 유동은 차단하므로, 사고에 따라 경계부(520) 내부의 압력보다 냉각수 저장부(510)의 압력이 높더라도 냉각수 저장부(510)에 저장되어 있던 냉각수가 경계부(520)로 역류하지 않는다.The connection pipe 530 is provided with a check valve 531 for preventing the cooling water in the cooling water storage part 510 from flowing back to the boundary part 520 through the connection pipe 530. The check valve 531 passes only the flow formed in the cooling water storage part 510 at the boundary 520 and blocks the opposite flow so that the pressure of the cooling water storage part 510 The cooling water stored in the cooling water storage portion 510 does not flow back to the boundary portion 520. [

이상에서 설명한 방사성 물질 저감 설비는 피동안전계통을 도입하는 경우 야기될 수 있는 제한구역경계거리(EAB)의 확대문제를 해소하기 위해 도출된 것으로, 원전에서 가상 사고가 발생하는 경우 일부 제한된 누설을 제외한 원자로냉각재계통 또는 원자로냉각재계통과 연결된 배관으로부터 방출되는 대부분의 방사성 물질은 분사부를 통해 대형 수조 또는 탱크와 같은 냉각수 저장부에 분사되도록 구성되어 격납건물 내부의 방사성 물질의 농도를 현저하게 감소시킬 수 있다. 그리고, 외부 환경으로의 방사성 물질의 누출을 최소화할 수 있다.The above-described radioactive material abatement facility is derived to solve the problem of expanding the restricted area boundary distance (EAB) that can be caused by introducing the passive safety system. In the case of a virtual accident in the nuclear power plant, Most of the radioactive material emitted from the piping connected to the reactor coolant system or the reactor coolant system is injected into the large water reservoir or the coolant reservoir such as the tank through the injection part to significantly reduce the concentration of the radioactive material inside the containment . And, leakage of radioactive material to the external environment can be minimized.

이는 방사성 물질 저감 설비의 사용으로 원전의 피동안전계통 적용에 따른 제한구역경계거리(EAB) 확대 문제를 해소하여 안전성 향상 효과가 우수한 피동안전계통의 도입을 용이하게 할 수 있다. 제한구역경계거리의 축소는 경제적 비용을 절감할 수 있는 효과가 있으며, 방사성 물질 저감 설비는 냉각수 저장부가 일정 수위 이상을 유지하는 한 장기간에 걸쳐 방사성 물질을 저감하는 기능을 유지하므로 원전의 안전성 향상에 기여할 수 있다.This can ease the problem of expanding the restricted area boundary distance (EAB) due to the use of the passive safety system of the nuclear power plant by using the radioactive material abatement facility, thereby facilitating the introduction of the passive safety system with an excellent safety improvement effect. Reducing the bounding distance of the restricted area has the effect of reducing the economic cost. The radioactive material abatement facility maintains the function of reducing the radioactive material for a long period of time as long as the cooling water storage portion maintains a certain level. You can contribute.

이상에서 설명된 방사성 물질 저감 설비 및 이를 구비하는 원전은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above-described radioactive material abatement equipment and the nuclear power plant having the same are not limited to the configurations and the methods of the embodiments described above, but the embodiments may be modified such that all or some of the embodiments are selectively combined .

10 : 원전 11 : 원자로냉각재계통
12 : 격납건물 100 : 방사성 물질 저감 설비
110 : 냉각수 저장부 120 : 경계부
130 : 연결배관 140 : 분사부10: Nuclear reactor 11: Reactor coolant system
12: containment building 100: radioactive material abatement facility
110: cooling water storage part 120:
130: connection piping 140:

Claims (20)

격납건물 내부에 설치되는 냉각수 저장부;
상기 격납건물의 내부에 설치된 원자로냉각재계통 또는 상기 원자로냉각재계통과 연결된 배관으로부터 상기 격납건물로 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 상기 원자로냉각재계통을 둘러싸는 경계부;
상기 경계부와 상기 냉각수 저장부 사이의 압력차에 의해 형성되는 방사성 물질의 유동을 상기 냉각수 저장부로 유도하도록 상기 경계부의 내부 공간과 상기 냉각수 저장부를 연결하는 연결배관; 및
상기 냉각수 저장부에 저장된 냉각수에 침지되도록 배치되고, 상기 연결배관을 통과한 방사성 물질을 상기 냉각수 저장부에 분사하도록 상기 연결배관과 연결되는 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.A cooling water storage unit installed in the containment building;
A boundary surrounding the reactor coolant system to prevent leakage of the radioactive material from the reactor coolant system installed in the containment building or the pipe connected to the reactor coolant system to the containment building;
A connection pipe connecting the inner space of the boundary portion to the cooling water storage portion to guide the flow of the radioactive material formed by the pressure difference between the boundary portion and the cooling water storage portion to the cooling water storage portion; And
And a spraying unit disposed so as to be immersed in the cooling water stored in the cooling water storage unit and connected to the connection pipe for spraying the radioactive material passed through the connection pipe to the cooling water storage unit. 제1항에 있어서,
상기 냉각수 저장부는 상기 연결배관을 통과시키는 입구를 구비하고,
상기 입구는 상기 냉각수 저장부에 저장된 냉각수가 상기 경계부의 내부로 역류하는 것을 방지하도록 상기 냉각수 저장부의 바닥으로부터 기설정된 높이에 형성되는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.The method according to claim 1,
Wherein the cooling water reservoir has an inlet for passing the connection pipe,
Wherein the inlet is formed at a predetermined height from the bottom of the cooling water storage part to prevent the cooling water stored in the cooling water storage part from flowing back into the inside of the boundary part. 제2항에 있어서,
상기 연결배관은 상기 경계부 내부의 대기와 상기 대기에 함유된 방사성 물질을 상기 분사부에 전달하도록 상기 입구를 통과하여 상기 분사부가 배치된 상기 냉각수 저장부의 내부까지 연장되는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.3. The method of claim 2,
Wherein the connection pipe extends to the inside of the boundary portion and the inside of the cooling water storage portion through the inlet to transmit the radioactive material contained in the atmosphere to the injection portion, . 제1항에 있어서,
상기 냉각수 저장부는 증기를 상기 격납건물로 방출함과 아울러 상기 격납건물 내부의 냉각수를 회수하도록 상기 격납건물로 통하는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.The method according to claim 1,
Wherein the cooling water reservoir has an opening communicating with the containment building to discharge steam to the containment building and to collect cooling water inside the containment building. 제1항에 있어서,
상기 경계부는 상기 연결배관 이외의 경로로 상기 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 상기 원자로냉각재계통 주변에 밀봉구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.The method according to claim 1,
Wherein the boundary portion forms a sealing structure around the reactor coolant system to prevent the radioactive material from leaking through a path other than the connection pipe. 제1항에 있어서,
상기 경계부의 적어도 일부는 상기 격납건물 내부의 콘크리트 구조물 또는 상기 콘크리트 구조물에 설치된 코팅부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.The method according to claim 1,
Wherein at least a part of the boundary portion is formed by a concrete structure inside the containment building or a coating member installed on the concrete structure. 제1항에 있어서,
상기 경계부는,
상기 원자로냉각재계통을 둘러싸도록 형성되는 격벽; 및
상기 원자로냉각재계통의 상부를 덮도록 형성되는 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.The method according to claim 1,
The boundary portion
A partition wall formed to surround the reactor coolant system; And
And a lid formed to cover an upper portion of the reactor coolant system. 제1항에 있어서,
상기 냉각수 저장부 내부의 냉각수가 상기 연결배관을 통해 상기 경계부로 역류하는 것을 방지하도록 상기 연결배관에 설치되는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.The method according to claim 1,
Further comprising: a check valve installed in the connection pipe to prevent the cooling water in the cooling water storage unit from flowing back to the boundary through the connection pipe. 제1항에 있어서,
상기 분사부는 상기 방사성 물질을 세분화하여 분사하도록 형성되는 복수의 분사구를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.The method according to claim 1,
Wherein the ejecting unit comprises a plurality of ejection openings formed to subdivide and eject the radioactive material. 제9항에 있어서,
상기 분사부는 상기 방사성 물질이 상기 각 분사구에 균등하게 분배되도록 기설정된 유로저항을 형성하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.10. The method of claim 9,
Wherein the jetting unit forms a predetermined flow path resistance so that the radioactive material is uniformly distributed to each jetting port. 제1항에 있어서,
상기 경계부의 내부 및 상기 격납건물의 내부와 각각 통하도록 형성되고, 상기 경계부 내부의 압력보다 상기 격납건물 내부의 압력이 높은 경우 상기 격납건물 내부의 대기를 상기 경계부 내부로 유입시켜 상기 냉각수 저장부의 냉각수가 상기 경계부 내부로 역류하는 것을 방지하는 압력평형배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.The method according to claim 1,
And the air in the containment building flows into the inside of the boundary portion when the pressure inside the containment building is higher than the pressure inside the boundary portion, Further comprising: a pressure equalizing pipe for preventing the water from flowing back into the boundary. 제11항에 있어서,
상기 압력평형배관은 상기 연결배관으로부터 분기되어 상기 격납건물 내부까지 연장되는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.12. The method of claim 11,
Wherein the pressure equalizing pipe is branched from the connecting pipe and extends to the inside of the containment building. 제11항에 있어서,
상기 압력평형배관은 상기 경계부의 적어도 일부를 관통하여 상기 격납건물의 내부까지 연장되는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.12. The method of claim 11,
Wherein the pressure equalizing pipe extends through at least a part of the boundary to the inside of the containment building. 제11항에 있어서,
상기 경계부 내부의 대기가 상기 압력평형배관을 통해 상기 격납건물 내부로 방출되는 것을 방지하도록 상기 압력평형배관에 설치되는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 물질 저감 설비.12. The method of claim 11,
Further comprising a check valve installed in the pressure equalizing pipe to prevent the atmosphere inside the boundary from being discharged into the containment building through the pressure equalizing pipe. 격납건물;
상기 격납건물 내부에 설치되는 원자로냉각재계통; 및
상기 격납건물과 상기 원자로냉각재계통 사이에 방사성 물질의 경계를 설정하도록 형성되고, 상기 격납건물 내부로 유출될 수 있는 방사성 물질을 냉각수에 분사시켜 상기 방사성 물질의 농도를 저감하도록 형성되는 방사성 물질 저감 설비를 포함하고,
상기 방사성 물질 저감 설비는,
격납건물 내부에 설치되는 냉각수 저장부;
상기 격납건물의 내부에 설치된 원자로냉각재계통 또는 상기 원자로냉각재계통과 연결된 배관으로부터 상기 격납건물로 방사성 물질이 누출되는 것을 방지하도록 상기 원자로냉각재계통을 감싸는 경계부;
상기 경계부와 상기 냉각수 저장부 사이의 압력차에 의해 형성되는 방사성 물질의 유동을 상기 냉각수 저장부로 유도하도록 상기 경계부의 내부 공간과 상기 냉각수 저장부 사이를 연결하는 연결배관; 및
상기 냉각수 저장부에 저장된 냉각수에 침지되도록 배치되고, 상기 연결배관을 통과한 방사성 물질을 상기 냉각수 저장부에 분사하도록 상기 연결배관과 연결되는 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원전.Containment building;
A reactor coolant system installed in the containment building; And
A radiological material abatement facility which is formed to set a boundary of a radioactive material between the containment building and the reactor coolant system and injects a radioactive material that can flow out into the containment building into cooling water to reduce the concentration of the radioactive material; Lt; / RTI >
The radioactive material abatement facility includes:
A cooling water storage unit installed in the containment building;
A boundary portion for enclosing the reactor coolant system to prevent leakage of the radioactive material from the reactor coolant system installed in the containment building or the piping connected to the reactor coolant system to the containment building;
A connection pipe connecting the inner space of the boundary portion and the cooling water storage portion to guide the flow of the radioactive material formed by the pressure difference between the boundary portion and the cooling water storage portion to the cooling water storage portion; And
And a spraying unit disposed so as to be immersed in the cooling water stored in the cooling water storage unit and connected to the connection pipe for spraying the radioactive material passed through the connection pipe to the cooling water storage unit. 제15항에 있어서,
상기 냉각수 저장부는 상기 격납건물 내부에서 응축되어 낙하하는 냉각수를 수용하도록 상기 격납건물 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 원전.16. The method of claim 15,
Wherein the cooling water storage portion is installed in the upper portion of the containment structure so as to receive the cooling water condensed and falling inside the containment building. 제15항에 있어서,
상기 냉각수 저장부는 상기 격납건물 하부에 설치되고, 상기 격납건물 내부의 구조물과 상기 격납건물 사이의 공간을 통해 상기 격납건물 내부와 통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원전.16. The method of claim 15,
Wherein the cooling water storage unit is installed at a lower portion of the containment building and is formed to communicate with the inside of the containment building through a space between the structure inside the containment building and the containment building. 제15항에 있어서,
상기 격납건물과 상기 경계부를 관통하는 배관; 및
상기 배관에서 파단 발생시 파단부 양측을 폐쇄시키도록 상기 배관에 서로 이격되게 설치되는 복수의 격리밸브 또는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원전.16. The method of claim 15,
A pipe passing through the containment building and the boundary portion; And
Further comprising a plurality of isolation valves or check valves spaced apart from each other in the pipe so as to close both sides of the rupture part when the rupture occurs in the pipe. 제15항에 있어서,
상기 격납건물 내부를 냉각시켜 상기 격납건물 내부를 감압시키는 피동격납건물냉각계통을 더 포함하고,
상기 피동격납건물냉각계통에 구비되는 열교환기는 상기 격납건물의 내부나 외부의 공간 또는 상기 냉각수 저장부에 설치되는 것을 특징으로 하는 원전.16. The method of claim 15,
Further comprising a passive containment building cooling system for cooling the inside of the containment building to reduce the pressure inside the containment building,
Wherein the heat exchanger provided in the passive containment building cooling system is installed in a space inside or outside the containment building or in the cooling water storage portion. 제15항에 있어서,
상기 원자로냉각재계통 내부의 현열 및 잔열을 제거하는 피동잔열제거계통; 및
상기 원자로냉각재계통의 수위를 유지시키도록 상기 원자로냉각재계통 내부로 냉각수를 주입하는 피동안전주입계통을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원전.16. The method of claim 15,
A driven residual heat removal system for removing sensible heat and residual heat in the reactor coolant system; And
Further comprising a passive safety injection system for injecting cooling water into the reactor coolant system to maintain the water level of the reactor coolant system.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05203778A (en) * 1992-01-24 1993-08-10 Hitachi Ltd Static system for controlling concentration of burnable gas
JPH06331775A (en) * 1993-05-20 1994-12-02 Toshiba Corp Bend unit and bending method for reactor vessel

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05203778A (en) * 1992-01-24 1993-08-10 Hitachi Ltd Static system for controlling concentration of burnable gas
JPH06331775A (en) * 1993-05-20 1994-12-02 Toshiba Corp Bend unit and bending method for reactor vessel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190073861A (en) * 2017-12-19 2019-06-27 한국원자력연구원 Passive reactor external vessel cooling system
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