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열전기 전환에 의한 원자로의 잔열제거

전문가 제언: ○ 본 발명은 원자력발전소가 정지사고를 일으키는 경우, 열전기장치를 사용하여 원자로에서 발생된 열을 전기에너지로 전환하여 최소한 한 개의 기계 펌프에 전기에너지를 공급을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 원자로 사고 시 노심의 잔열을 제거하는데 사용한다.

○ 원자로는 정지상태에서도 핵분열생성물의 붕괴로 정상 출력의 ~1%의 잔열을 발생하며, 이를 제거하지 못하면, 노심의 핵연료가 녹는 대형사고로 발전할 수 있다. 예로 1979년 미국에서 발생한 TMI 원전사고는 비상냉각기능의 상실로 노심에 손상을 입었으나, 다행이 환경으로 방사성물질의 방출은 없었다.

○ 미래의 원자로는 노심의 용융을 예방하기 위하여 피동 잔열제거 시스템을 설계에 고려하고 있다. 피동 전열제거 시스템은 압력, 중력, 자연대류를 이용하여 외부의 도움이 없이도 냉각기능을 지속한다. 원자력연구원에서 설계하고 있는 소듐냉각고속로 (KALIMER)와 일체형원자로 (SMART)는 자연대류를 이용한 피동 잔열제거 기능을 포함하고 있어서, 원자로가 사고로 정지되어도 외부 전기공급에 의존하지 않고 독자적으로 노심을 냉각할 수 있다.

○ 본 발명이 원자력발전소의 정지 사고 시 피동 잔열제거 시스템으로 적합한지 확인하기 위하여, 심도 있는 기술 및 경제성 검토가 선행되어야 할 것으로 본다.

저자: HYDE, Roderick A. et al
자료유형: 특허정보