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소형모듈원전의 피동안전시스템

전문가 제언: ○ 본 발명은 소형모듈 가압경수로, 특히 원자로가 트립된 이후에 피동적으로 냉각시키는 소형모듈원전(SMR)의 안전시스템과 관련이 있다.

○ 최근에 SMR의 개발에 대한 관심이 증가하고 있다. SMR은 300 MWe 이하의 출력을 가진 모듈형 원전으로, 투자의 부담이 작고 도시로부터 원격 위치에 설치할 수 있는 장점이 있다. 미국 에너지부는 2013년부터 민간업체와 공동으로 SMR 개발 사업을 추진하고 있다. SMR은 1차 냉각 루프의 부품을 원자로용기 내에 포함하는 일체형원전이다. SMR은 제한된 공간과 비용으로 인하여 보조시스템의 수를 최소화하고, 1차 루프와 유체로 연결된 대부분의 부품을 격납용기 내에 위치할 필요가 있다.

○ 재래의 경수로는 사고 시 원자로 냉각을 위한 펌프 가동을 위하여 비상 AC전력에 의존하는 능동적 안전시스템을 사용한다. 진보된 경수로는 노심냉각과 잔열 제거를 위하여 자연 순환, 전도, 비등, 응축에 의존하는 피동안전시스템을 사용한다.

○ 본 발명은 격납압력용기 내에 노심메이크업 탱크, 1차 측 자동감압시스템, 자연 순환으로 노심을 냉각하는 재순환시스템을 설치함으로써 설계를 단순화하고 비용과 공간을 절약할 수 있다. 피동시스템은 잉여 전지를 사용하며, 발브의 단일 활성화로 이루어진다. 재순환시스템은 운전자의 조치나 외부 전력 없이 7일간 노심의 냉각이 가능하다.

○ 우리나라에서는 100MWe SMART 일체형원자로를 개발하였고 규제기관으로부터 2012년에 표준설계인가를 획득하였다. 이외에도 소듐냉각고속로, 액체금속로 등 소형원자로를 개발 중에 있다. 국내 원자로 연구와 관련하여 본 발명이 주장하는 SMR의 안전시스템을 검토할 필요가 있을 것으로 본다.

저자: Cronje Johan M. et al
자료유형: 특허정보