KR20170000601A

KR20170000601A - 원자력발전시스템의 피동안전계통

Info

Publication number: KR20170000601A
Application number: KR1020150089729A
Authority: KR
Inventors: 김영선
Original assignee: 김영선
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2017-01-03

Abstract

본 발명은 원자력발전시스템에 있어서, 지진이나 해일 등과 같은 자연재해나, 인재, 혹은 의도된 테러에 의해 원자력발전소 전력계통에 문제가 생기는 비상사태에서도 안정적으로 원자로에서 발생하는 잔열을 제거할 수 있는 피동안전설비에 관한 것이다.

Description

원자력발전시스템의 피동안전계통 {Passive Safety System of Nuclear Power generation system}

본 발명은 자연재해나 인재에 의해 원자력발전시스템 격납부 내부 주증기관 파단사고나, 전력계통에 문제가 발생하여, 원자력발전시스템이 정지 되면서, 원자로에서 발생되는 잔열을 제거하지 못해 발생하는 사고를 예방하기 위한 피동안전계통에 관한 것이다.

일반적으로 원자력발전소는 전력을 생산하는 과정에서 방사성 물질이 비정상적으로 누출되는 사고가 발생하면 그 피해가 엄청나기 때문에 안정성 설계가 매우 중요하다.

상기와 같은 사고는 해일이나 지진 등의 자연재해나 운전자의 실수, 펌프의 오작동, 전력선 계통에 문제 등에 의해 악화된다.

위와 같은 사고 발생시, 안정성 설계를 위해서는 외부 동력의 공급수단에 의존하지 않고 중력과 자연순환 응축, 비등 등의 자연현상을 활용하여 원자로의 안정성을 담보하려는 것이 일반적이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 원자로 사고시에 증기발생기의 이차측에서 발생하는 증기를 응축하여 원자로 잔열을 피동적으로 냉각하여 원자력발전소의 안정성과 경제성을 높일 수 있는 피동형 이차 응축계통의 개념이 제안되고 있다.

공개된 기술로는 “주증기를 이용한 증기발생기 피동급수 계통의 열중격방지 열교환장치” (국내공개특허 2014-0032139호)와, “피동보조 급수계통을 이용한 경수로의 응급잔열제거 및 격납용기 냉각계통”(국내특허 10-1224023), “원자력 발전소의 피동형 냉각시스템”(국내특허 10-1229954), “안전보호용기를 구비한 피동형 비상노심냉각설비 및 이를 이용한 열전달 증가방법”(국내공개특허 2013-0000572), “원자로의 다목적 냉각장치”(국내특허 10-1302749), “가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템”(국내공개특허 2013-0129606) 등이 개시되어 있다.

그러나, 상기 피동형 응축계통 기술들의 공통된 근본적인 문제점은 피동응축냉각탱크의 냉각수량에 의해 원자로 잔열제거 가능시간이 제한된다는 점과, 중력낙차에 의해 냉각수를 순환하기 위해 피동응축냉각탱크가 원자로나 증기발생기보다 높은 곳에 위치해야 하기 때문에 건설비용이 많이 들어 경제성에 문제가 발생한다.

피동형 응축계통을 갖춘 원자로 중 설계검증을 마치고 상용화(2015년 현재)에 들어간 원자로는 웨스팅하우스사의 가압경수로(AP1000)형 원자력발전소가 유일하나, 강철 격납 용기를 사용함으로써, 이 역시 경제성이 문제성이 있다.

(특허 1020147031692, 원전피동격납체공기냉각, 웨스팅하우스)

본 발명은 상기 기술한 바와 같이 중력낙차에 의해 자연순환 방식으로 주증기를 순환하는 방법은 피동응축냉각탱크를 증기발생기 보다 높은 위치에 설치해야 하기 때문에, 원자력발전소를 건설하는데 막대한 비용이 발생하고, 피동응축냉각탱크 내부의 냉각수 수량을 무제한 늘리기 어렵기 때문에 원자력발전소 사고 발생시, 원자로에서 발생하는 응급 잔열을 제거하는데 냉각수량에 의해 응급잔열 제거시간이 제한될 수 있다.

본 발명의 피동안전계통은 자연재해나 인재에 의하여 원자력발전시스템 전원상실 사고 발생시, 혹은 주증기관 파단 사고로 격납부 내부 압력이 상승하는 사고 등에서 증기발생기 혹은 원자로에서 발생하는 주증기로 부터 주증기의 열을 일부 회수하여 동력을 생산, 이 동력으로 각종 펌프를 구동하여 주증기를 계속 순환 시키면서 원자로에서 발생되는 응급 잔열을 제거할 수 있다.

상기 본 발명의 피동안전계통은 스털링사이클엔진을 활용하여 원자로(혹은 증기발생기)에서 생성되는 주증기로 부터 열교환기를 통해 열을 공급받아 스털링사이클엔진이 구동되고, 1차 스털링사이클엔진에 의해 응축된 주증기는 피동응축수탱크 내부의 제2응축열교환기에서 응축되어 원자로냉각재계통으로 주입되거나, 증기발생기로 주입되어, 원자로에서 발생되는 잔열을 제거하거나, 격납부 내부로 유출된 증기에 의한 압력상승을 억제하는 피동안전계통을 제공한다.

중력낙차와 같은 자연순환 방식이 아닌, 격납부 내부로 유출된 증기나, 증기발생기에서 발생되는 증기로 부터 열을 흡수하여 방출하는 과정에서 발생한 동력으로 펌프를 구동시켜, 원자로에서 발생되는 응급 잔열을 제거할 수 있다.

중력낙차를 사용하지 않기 때문에, 피동응축냉각탱크는 지하는 지상에 설치가 가능하기 때문에 기존 원자력발전시스템도 크게 설계 변경 없이 본 발명의 피동안전계통을 설치하여 안정성을 높일 수 있다.

따라서, 기존 원자력발전시스템이나 신규 원자력발전시스템의 안전성을 높이는 데, 종래의 피동안전계통 보다, 상대적으로 아주 적은 비용을 소요되어 원자력발전시스템의 경제성을 높일 수 있다.

종래기술에 본 발명의 일부 기술을 적용하는 것으로도 피동응축냉각 탱크의 냉각수 용량 제한 및 응축수를 증기발생기에 공급하기 위한 중력낙차를 고려한 높은 위치에 탱크를 설치하는 문제 등을 해결하여 원자력발전시스템의 전원상실 사고 등의 비상 사태에 대응할 수 있을 뿐 아니라,

신규 원자력발전시스템 뿐아니라, 기 가동하고 있는 원자력발전시스템에도 쉽게 적용가능하여 안전성을 확보할 수 있고, 높은 비용이 소요되는 피동응축냉각계통을 적용한 원자력발전시스템 보다 훨씬 경제적인 원자력발전시스템을 건설할 수 있다.

도1. 본 발명의 스털링사이클을 활용한 피동냉각계통 응축시스템 구성예
도2. 본 발명의 스털링사이클을 활용한 피동냉각계통 응축시스템의 스털링사이클 설명도
도3. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전 구성도
도4. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예
도5. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예
도6. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예
도7. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예
도8. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예
도9. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예
도10. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예

본 발명은 원자력발전시스템 전력계통 문제 발생시, 원자로에서 발생되는 잔열을 제거하여 후쿠시마와 같이 원자로가 녹아 내리는 재앙을 방지하기 위한 피동안전계통에 관한 것이다.

도1. 본 발명의 스털링사이클을 활용한 피동안전계통 응축시스템 구성 예이다.

원전 사고시, 증기발생기로 냉각수를 순환시켜 원자로의 잔열을 제거하는 피동잔열제거계통과 격납부 내부로 방출되는 증기에 의한 압력상승을 억제하기 위한 피동격납건물냉각계통에 있어서,

본 발명은 등온팽창, 등적냉각, 등온압축, 등적가열의 사이클을 갖는 스털링사이클엔진을 활용한다.

본 발명의 예시도에서는 감마타입 스털링사이클엔진을 도시했지만, 본 발명의 요지는 스털링사이클엔진을 활용하여, 증기발생기에서 발생한 주증기의 열을 흡수, 방출하면서 발생한 동력으로 응축된 주증기를 증기발생기로 주입하는 피동잔열제거계통과 원전사고로 격납부 내부로 방출되는 증기로 격납부가 파손되어 방사능이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해, 격납부 내부 증기로 부터 열을 흡수하여 외부로 방출하고, 발생한 동력으로 펌프를 구동하여 냉각수를 원자로냉각재계통으로 주입하거나 원자로 상부측에 살수하는 방법으로 격납부 내부 압력상승을 억제하는 피동격납건물냉각계통을 구성한다.

도1은 상기 피동잔열제거계통과 피동격납건물냉각계통에서 응용하기 위한 스털링사이클을 활용한 피동안전계통의 응축시스템 구성예를 도시한다.

스털링사이클엔진은 변위실린더(123) 내부에 크랭크샤프트(110)에 크랭크로드에 연결된 변위피스톤(127)과 등온팽창 사이클에서 외부열을 흡수하기 위한 열흡수용 열교환기(126)과 등온압축 사이클 동안 열을 방출하기 위한 열방출용 열교환기(124), 등적가열 및 등적냉각 사이클에서 변위피스톤(127)에 따른 변위실린더(123) 내부의 유체의 흐름에서 열을 회수하기 위한 리제너레이터(125)로 구성되고, 파워실린더(121) 내부에 크랭크샤프트(110)에 크랭크로드에 의해 연결된 파워피스톤(122)과 함께 스털링사이클엔진(120)을 구성한다.

스털링사이클엔진(120)의 열흡수용 열교환기(126)은 피동응축수탱크(102) 내부의 제1응축열교환기(104)에 위치하고, 열방출용 열교환기(124)는 냉각수탱크(101) 내부에 위치한다.

증기입구관(103)은 제1응축열교환기(104)에 연결되어, 유입된 증기는 제1응축열교환기(104)에서 스털링사이클엔진(120)의열흡수용 열교환기(126)에서 1차적으로 열원을 흡수하여 응축되고, 제2응축열교환기(105)에서 피동응축수탱크(102) 내부의 냉각수와 열교환 되어 응축된 뒤, 스털링사이클엔진(120)에서 생성된 동력으로 구동되는 펌프(106)에 의해 응축수출구관(107)으로 배출된다.

열방출용 열교환기(124)에서 방출된 열은 냉각수탱크(101) 내부의 냉각수에 의해 냉각되는데, 냉각수탱크(101)의 냉각수가 모두 증발하여도, 공기와의 열교환을 통해 계속 열을 방출할 수 있다.

냉각수탱크(101)를 밀폐식으로 만들고, 상기 스털링사이클엔진(120)에서 생성된 동력으로 냉각수탱크(101) 내부의 냉각수를 냉각시키기 위한 냉각스털링사이클(130)을 더 구비할 수 있다.

도2. 본 발명의 스털링사이클을 활용한 피동냉각계통 응축시스템의 스털링사이클 설명도 이다.

도2. (1)은 스털링사이클 구성이고 (2)는 스털링사이클 엔진의 P-V곡선이고, (3)은 냉각스털링사이클의 P-V곡선이다.

도2. (2)를 보면, 변위실린더(123) 내부의 변위피스톤(127)이 등적가열되면서 (4)->(1)로 움직인다(도2-(2)(a)). 파워실린더(121) 내부의 파워피스톤(122)이 등온팽창 하면서 열흡수용 열교환기(126)에서 열을 흡수하면서 (1)->(2)로 움직인다.(도2-(2)(b)).

변위피스톤(127)이 등적냉각 되면서 (2)-(3) 위치로 움직인다.(도2-(2)(c )). 열방출용 열교환기(124)에서 열이 방출되면서, 파워피스톤(122)이 (3)-(4)로 움직이면서 등온압축 된다.(도2-(2)(d)).

상기와 같은 사이클이 반복되면서 흡수한 열량과 방출한 열량차 만큼의 일이 발생한다. 이 일의 힘으로 발전기를 돌리거나 펌프를 구동할 수 있다.

도2.(3)은 스털링사이클엔진(120)에서 생성되는 동력으로 냉각수를 냉각시키는 냉각스털링사이클(130)의 P-V곡선이다.

도3. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전 구성도 이다.

도3에 예시된 일체형 원자로는 밀폐용기 내부에 증기발생기(204)와 노심(203), 원자로냉각재계통(202), 냉각재펌프(207), 가압기(205)가 일체화 되어 있고, 비상사고시 냉각수를 주입하기 위한 비상노심냉각탱크(206)이 연결되어 있다.

격납부(201) 내부에서 파단사고가 발생하여 증기가 유출되어 격납부(201) 내부 압력이 상승하는 경우, 피동격납냉각계통에 의해 내부 압력 상승을 설계치 이하로 억제해야 만 격납부(201)가 파괴되어 방사능이 외부로 유출되는 경우를 막을 수 있다.

본 발명에서는 격납부(201) 상단에 공기유입구(234)가 구비된 피동격납부굴뚝(231)를 설치하고, 열흡수용 열교환기(126)는 격납부(201) 내부에 위치시키고, 열방출용 열교환기(124)는 피동격납부굴뚝(231) 내부에 위치시킨 스털링사이클엔진(120)을 구비하여 피동격납부냉각계통(230)을 구성한 예이다.

파단 사고시 격납부(201) 내부로 증기가 유출되면서 격납부(201) 내부 압력이 상승하면서 온도가 올라가면, 스털링사이클엔진(120)이 작동되면서, 생성된 동력에 의해 팬(232)이 구동되어, 공기유입구(234)로 유입된 공기에 의해 스털링사이클엔진(120)에 의해 흡수된 열이 피동격납부굴뚝(231)을 통해 대기 중으로 방출된다.

스털링엔진(120)이 작동되면서, 격납부(201) 내부 압력 상승이 설계치 이하로 억제된다.

도4. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예 이다.

본 발명은 도3에서 스털링사이클엔진(120)의 열방출용 열교환기(124) 부분을 냉각수탱크(233) 내부에 위치 시켜, 스털링사이클엔진(120)의 효율을 높힐 수 있다.

도5. 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시예 이다.

본 발명은 도4.에서 냉각수탱크(233) 내부에 냉각용스털링사이클(130)을 더 구비하여, 스털링사이클엔진(120)에 의해 생성된 동력으로 냉각용스털링사이클(130)을 구동시켜, 냉각수탱크(233) 내부의 냉각수를 냉각 시키기 위한 것이다.

도6은 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시 예이다.

본 발명은 도1에서 설명한 피동안전계통 응축시스템(100)의 일부를 응용한 예이다. 도6의 경우는 피동잔열제거계통을 격납부(201) 내부 파단사고 발생시 피동격납건물냉각계통으로 일부 같이 동작하도록 한 예이다.

이를 위해서, 제1응축열교환기(104)와 연결된 증기입구관(103)과 증기발생기(204)로 연결되는 주증기관 사이에 제1압력밸브(210)를 설치하고, 제1응축열교환기(104)와 연결된 증기입구관(103)과 격납부(201) 내부로 분기되는 배관에 제2압력밸브(211)를 설치하여,

격납부 내부 주증기관 파단사고 발생시, 주증기 압력저하에 따라 제1압력밸브(210)가 닫히고, 방출된 주증기에 의해 격납부(201) 내부 압력이 상승하여 일정압력에 도달하면 열리는 제2압력밸브(211)에 의해 격납부(201) 내부 압력을 저하시키는 방법으로, 피동잔열계통(100’)이 피동격납부냉각계통으로 동작함을 특징으로 하는 피동안전설비이다.

도7은 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시 예이다.

본 발명은 스팀감압터빈(213)과 격납부(201) 내부로 연결된 배관상에 설치된 제3압력밸브(212) 및 상기 스팀감압터빈(213)과 축으로 연결된 펌프(214)의 입구측은 피동응축수탱크(215)로 연결되고, 출구쪽은 원자로냉각재계통(202)의 냉각수 주입구에 연결되어, 격납부(201) 내부로 방출된 증기에 의해 압력이 높아지면, 제3압력밸브(212)가 설치된 배관으로 격납부 내부 증기가 유입되어 스팀감압터빈(213)을 통해 감압된 감압증기가 피동응축수탱크(215)로 유입되고, 스팀감압터빈(213)과 축으로 연결된 펌프(214)가 구동되면서, 피동응축수탱크(215) 내부의 냉각수가 원자로냉각재계통(202)으로 주입되는 피동격납부냉각계통을 구비함을 특징으로 하는 피동안전설비의 예이다.

도8은 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시 예이다.

본 발명은 펌프(214)의 출구쪽이 살수기(219)에 연결되어, 펌프(214)가 구동되면서 냉각수가 살수기(219)를 통해 격납부(201) 내부의 원자로 상단에 뿌려져, 격납부(201) 내부 압력상승을 억제함을 특징으로 하는 피동격납부냉각계통을 구비한 피동안전설비의 예이다.

도9은 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거 계통 원전의 또 다른 실시 예이다.

본 발명은 열방출용 열교환기(124)는 냉각수탱크(101) 내부에 위치하여, 냉각수가 모두 증발한 경우, 대기에 노출되어 대기 중으로 열을 방출하고, 열흡수용 열교환기(126)는 피동응축수탱크(102) 내부의 제1응축열교환기(104) 내부에 위치하는 스털링사이클엔진(120)을 구비하여, 제1응축열교환기(104)와 격납부(201) 내부와 연결되는 배관상에 제3압력밸브(212)를 설치하고, 피동응축수탱크(102) 내부에 설치되어 스털링사이클엔진(120)에서 발생되는 동력으로 구동되는 펌프(218)를 더 구비하여,

격납부(201) 내부 압력이 높아지면, 제3압력밸브(212)가 열리면서 격납부(201) 내부 증기가 제1응축열교환기(104)로 유입되어 열교환된 후, 피동응축수탱크(215) 내부로 유입되고, 펌프(218)가 구동되면서 피동응축수탱크(215) 내부의 냉각수가 원자로냉각재계통 주입구로 주입되는 피동격납부냉각계통을 구비함을 특징으로 하는 피동안전설비의 예이다.

도10은 본 발명의 피동격납냉각계통 및 피동잔열제거계통 원전의 또 다른 실시 예이다.

본 발명은 피동잔열제거계통(100”)에서 도1에서 설명한 바와 같이 스털링사이클엔진(120)에서 생성되는 동력으로 냉각수를 냉각시키는 냉각스털링사이클(130)을 더 구비한 피동잔열제거계통(100”)을 구비함을 특징으로 하는 피동안전설비 실시예 이다.

100 : 피동응축시스템
101,233 : 냉각수탱크
102,215 : 피동응축수탱크
103 : 증기입구관
104 : 제1응축열교환기
105 : 제2응축열교환기
106 : 펌프
107 : 응축수출구관
110 : 크랭크샤프트
111 : 플라이휠
113 : 동력전달부
120 : 스털링사이클엔진
121 : 파워실린더
122 : 파워피스톤
123 : 변위실린더
124 : 열방출용 열교환기
125 : 리제너레이터
126 : 열흡수용 열교환기
127 : 변위피스톤
130 : 냉각스털링사이클
201 : 격납부
202 : 원자로냉각재계통
203 : 노심
204 : 증기발생기
205 : 가압기
206 : 비상노심냉각탱크
207 : 냉각재펌프
208 : 터빈계통
209 : 급수계통
210 : 제1압력밸브
211 : 제2압력밸브
212 : 제3압력밸브
213 : 감압터빈
214 : 압력펌프
218 : 압력펌프
219 : 살수기
230 : 피동격납부냉각계통
231 : 피동격납부굴뚝
232 : 팬
234 : 공기유입구
100’,100”: 피동잔열제거계통

Claims

원전 사고시, 증기발생기로 냉각수를 순환시켜 원자로의 잔열을 제거하는 피동잔열제거계통과 격납부 내부로 방출되는 증기에 의한 압력상승을 억제하기 위한 피동격납건물냉각계통에 있어서,

등온팽창, 등적냉각, 등온압축, 등적가열의 사이클을 갖는 스털링사이클엔진;
스털링사이클엔진의 등온팽창 사이클에서 외부열을 흡수하기 위한 열흡수용 열교환기;
스털링사이클엔진의 등온압축 사이클 동안 열을 방출하기 위한 열방출용 열교환기;

상기 스털링사이클엔진의 열흡수용 열교환기로 부터 증기발생기에서 발생한 주증기의 열을 흡수하거나, 격납건물 내부로 방출된 증기로 부터 열을 흡수하여 스털링사이클엔진의 열방출용 열교환기로 방출함으로서 주증기를 응축하거나 격납건물 내부 압력상승을 억제함을 특징으로 하는 피동안전설비.
청구항 1항에 있어서,

격납부 내부의 열을 흡수하여 외부로 방출하기 위한 공기유입구를 구비한 피동격납부굴뚝;

스털링사이클엔진의 열흡수용 열교환기는 격납부 내부에 위치하고, 스털링사이클엔진의 열방출용 열교환기는 피동격납부굴뚝 내부에 위치시켜, 스털링사이클엔진에서 발생한 동력으로 팬을 회전시켜, 공기유입구로 유입되는 공기에 의해 격납부 내부의 열을 피동격납부굴뚝으로 방출하도록 구성된 피동격납부냉각계통을 구비함을 특징으로 하는 피동안전설비.
청구항 2항에 있어서,

스털링사이클엔진의 열방출용 열교환기에 냉각수탱크를 설치하여 냉각효율을 더 높임을 특징으로 하는 피동안전설비.
청구항 3항에 있어서,

열흡수용 열교환기는 냉각수탱크(233) 내부에 위치하고, 열방출용 열교환기는 냉각수탱크 외부에 위치하여, 피동격납부굴뚝의 공기유입구로 유입되는 공기에 의해 열을 방출하는 냉각스털링사이클;

상기와 같이 스털링사이클엔진에서 생성되는 동력으로 구동되는 냉각스털링사이클을 더 구비하여, 격납부 내부 압력을 억제함을 특징으로 하는 피동격납부냉각계통을 구비하는 피동안전설비.
청구항 1항의 증기발생기로 냉각수를 순환시켜 원자로의 잔열을 제거하는 피동잔열제거계통에 있어서,

열방출용 열교환기는 냉각수탱크(101) 내부에 위치하여, 냉각수가 모두 증발한 경우, 대기에 노출되어 대기 중으로 열을 방출하고, 열흡수용 열교환기는 피동응축수탱크(102) 내부의 제1응축열교환기 내부에 위치하는 스털링사이클엔진;
제1응축열교환기로 부터 1차 응축된 증기를 피동응축수탱크 내부의 냉각수로 2차 응축시키는 제2응축열교환기;

제2응축열교환기로 부터 배출되는 응축수를 스털링사이클엔진에서 발생되는 동력으로 구동되는 펌프(106)에 의해 증기발생기로 주입하는 피동잔열제거계통을 구비함을 특징으로 하는 피동안전설비.
청구항 5항에 있어서,

냉각수탱크(101)를 밀폐형으로 구성하고, 열흡수용 열교환기는 냉각수탱크(101) 내부에 위치하고, 열방출용 열교환기는 대기중에 열을 방출하도록 설치되어, 스털링사이클엔진에 의해 발생된 동력으로 구동되어 냉각수탱크 내부의 냉각수를 냉각시키는 냉각스털링사이클이 더 구비된 피동잔열제거계통을 구비함을 특징으로 하는 피동안전설비.
청구항 5항에 있어서,

제1응축열교환기와 연결된 증기입구관과 증기발생기로 연결되는 주증기관 사이에 설치된 제1압력밸브(210);
제1응축열교환기와 연결된 증기입구관과 격납부 내부로 분기되는 배관에 설치된 제2압력밸브(211);

격납부 내부 주증기관 파단사고 발생시, 주증기 압력저하에 따라 제1압력밸브가 닫히고, 방출된 주증기에 의해 격납부 내부 압력이 상승하여 일정압력에 도달하면 열리는 제2압력밸브에 의해 격납부 내부 압력을 저하시키는 방법으로, 피동잔열계통이 피동격납부냉각계통으로 동작함을 특징으로 하는 피동안전설비.
청구항 5항에 있어서,

스팀감압터빈과 격납부 내부로 연결된 배관상에 설치된 제3압력밸브(212); 및

펌프의 입구측은 피동응축수탱크(215)로 연결되고, 출구쪽은 원자로냉각재계통의 냉각수 주입구에 연결되어, 격납부 내부로 방출된 증기에 의해 압력이 높아지면, 제3압력밸브가 설치된 배관으로 격납부 내부 증기가 유입되어 스팀감압터빈을 통해 감압된 감압증기가 피동응축수탱크로 유입되고, 스팀감압터빈과 축으로 연결된 펌프가 구동되면서, 피동응축수탱크 내부의 냉각수가 원자로냉각재계통으로 주입되는 피동격납부냉각계통을 구비함을 특징으로 하는 피동안전설비.
청구항 8항에 있어서,

펌프의 출구쪽이 살수기에 연결되어, 펌프가 구동되면서 냉각수가 살수기를 통해 격납부 내부의 원자로 상단에 뿌려 격납부 내부 압력상승을 억제함을 특징으로 하는 피동격납부냉각계통을 구비한 피동안전설비.
청구항 5항에 있어서,

열방출용 열교환기는 냉각수탱크 내부에 위치하여, 냉각수가 모두 증발한 경우, 대기에 노출되어 대기 중으로 열을 방출하고, 열흡수용 열교환기는 피동응축수탱크 내부의 제1응축열교환기 내부에 위치하는 스털링사이클엔진;
제1응축열교환기와 격납부 내부와 연결되는 배관상에 설치된 제3압력밸브(212);
피동응축수탱크 내부에 설치되어 스털링사이클엔진에서 발생되는 동력으로 구동되는 펌프;

격납부 내부 압력이 높아지면, 제3압력밸브가 열리면서 격납부 내부 증기가 제1응축열교환기로 유입되어 열교환된 후, 피동응축수탱크 내부로 유입되고, 펌프가 구동되면서 피동응축수탱크 내부의 냉각수가 원자로냉각재계통 주입구로 주입되는 피동격납부냉각계통을 구비함을 특징으로 하는 피동안전설비.