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원자로노심(151)을 수용하는 원자로용기(152), 증기관(154) 및 급수관(155)이 연결된 증기발생기(153)를 포함하여 이루어지는 원자로구동계통(150) 및상기 원자로용기(152)를 수용하는 원자로단열용기(111)를 하부에 수용하는 원자로격납용기(110);상기 원자로격납용기(110) 외측 상부에 배치되며, 격벽(121)에 의해 내부공간이 상하로 나뉘어 상측공간(V1) 및 하측공간(V2) 각각에 냉각수가 저장되되, 외부냉각수가 외부냉각수급수관(122)을 통해 유입되어 외부냉각수배수관(123)을 통해 배출되는 유로가 상기 하측공간(V2) 및 상기 상측공간(V1)을 순차적으로 통과하도록 배치되고,상기 상측공간(V1) 내의 상기 유로 상에 상측외부냉각수열교환기(124)가 구비되고, 상기 하측공간(V2) 내의 상기 유로 상에 하측외부냉각수열교환기(125)가 구비되는 냉각수저장용기(120);일단이 상기 원자로단열용기(111) 상부와 연통되고 타단이 상기 상측공간(V1) 내에 배치되어 상기 원자로단열용기(111)에서 발생된 증기를 상기 상측공간(V1)으로 유통시키는 제1냉각수순환관(131),일단이 상기 상측공간(V1) 상측에 배치되고 타단이 상기 하측공간(V2)과 연통되어 상기 상측공간(V1)에 수용된 냉각수 또는 증기의 응축수를 상기 하측공간(V2)으로 유통시키는 제2냉각수순환관(132),일단이 상기 하측공간(V2) 하부와 연통되고 타단이 상기 원자로단열용기(111) 하부와 연통되어 상기 하측공간(V2)에 수용된 냉각수를 상기 원자로단열용기(111)로 유통시키는 제3냉각수순환관(133)을 포함하는 냉각수순환계통(130);을 포함하여 이루어지는 원자로안전계통(100)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 1항에 있어서, 상기 원자로안전계통(100)은,상기 냉각수순환계통(130)을 통해 상기 원자로단열용기(111) 내로 유입된 냉각수가 증기 또는 냉각수의 형태로 상기 상측공간(V1) 및 상기 하측공간(V2)을 순차적으로 통과하면서, 상기 상측외부냉각수열교환기(124) 및 상기 하측외부냉각수열교환기(125)와 2단에 걸쳐 열교환되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 1항에 있어서, 상기 냉각수저장용기(120)는,상기 제2냉각수순환관(132)를 둘러싸도록 형성되되 하부가 개방되어 상기 상측공간(V1) 내의 냉각수가 하부를 통해 유통가능하게 형성되는 물증기분리벽(126),상기 상측공간(V1) 내에 배치된 상기 상측외부냉각수열교환기(124)에 증기를 분사하도록 상기 제1냉각수순환관(131) 타단 측에 구비되는 증기분사노즐(127)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 3항에 있어서,상기 제1냉각수순환관(131)을 통해 유통되어 상기 증기분사노즐(127)에서 분사된 증기가 상기 상측공간(V1) 상부로 모여 압력을 형성하고, 상기 상측공간(V1) 상부의 압력에 의해 상기 상측공간(V1) 내의 냉각수가 상기 물증기분리벽(126)의 하부로 유입되며, 유입된 냉각수에 의해 상기 물증기분리벽(126) 내의 수위가 상승하여 상기 상측공간(V1) 상측에 배치된 상기 제2냉각수순환관(132)의 일단으로 냉각수가 배출가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 3항에 있어서,상기 제1냉각수순환관(131)을 통해 유통되어 상기 증기분사노즐(127)에서 분사된 증기가 상기 상측외부냉각수열교환기(124)에 접촉되어 상기 상측외부냉각수열교환기(124) 내를 유통하는 외부냉각수로 열이 흡수됨으로써 증기가 액상으로 응축되는, 이상유동 열전달 현상(two-phase heat transfer mechanism)에 의해 열전달이 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 1항에 있어서,평상상태 시, 상기 증기관(154)에 구비된 증기관밸브(154v) 및 상기 급수관(155)에 구비된 급수관밸브(155v)가 개방되고, 상기 제1냉각수순환관(131)에 구비된 제1냉각수순환밸브(131v) 및 상기 제3냉각수순환관(133)에 구비된 제3냉각수순환밸브(133v)가 폐쇄되며,사고상태 시, 상기 증기관밸브(154v) 및 상기 급수관밸브(155v)가 폐쇄되고, 상기 제1냉각수순환밸브(131v) 및 상기 제3냉각수순환밸브(133v)가 개방되는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 1항에 있어서, 상기 원자로안전계통(100)은,일단이 잔열냉각관(141)을 통해 상기 증기발생기(153) 일측과 연결되고 타단이 잔열귀환관(142)을 통해 상기 증기발생기(153) 타측과 연결되며, 상기 상측공간(V1) 내에 배치되어 상기 증기발생기(153) 내의 열교환매체가 순환유통되면서 상기 상측공간(V1) 내의 냉각수로 잔열을 버리도록 형성되는 잔열냉각열교환기(140);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 7항에 있어서,평상상태 시, 상기 잔열냉각관(141)에 구비된 잔열냉각밸브(141v) 및 상기 잔열귀환관(142)에 구비된 잔열귀환밸브(142v)가 폐쇄되며,사고상태 시, 상기 잔열냉각밸브(141v) 및 상기 잔열귀환밸브(142v)가 개방되는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 1항에 있어서, 상기 원자로단열용기(111)는,일단이 상기 원자로단열용기(111) 하부에 연결되고 타단이 상기 원자로격납용기(110) 내 공간으로 개방되어 상기 원자로단열용기(111) 내의 기체를 배출하는 단열용기기체배출관(112)이 구비되는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 9항에 있어서,평상상태 시, 상기 단열용기기체배출관(112)에 구비된 단열용기기체배출밸브(112v)가 폐쇄되며,사고상태 시, 상기 단열용기기체배출밸브(112v)가 개방되는 것을 특징으로 하는 원자로
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제 1항에 의한 원자로의 작동방법에 있어서,사고상태 시,상기 제3냉각수순환관(133)을 통해 상기 하측공간(V2)에 수용된 냉각수가 상기 원자로단열용기(111)로 유입되어 상기 원자로구동계통(150)에서 발생된 열에 의해 증기로 변화하는 원자로발생열흡수단계;상기 원자로단열용기(111) 내의 증기가 상기 제1냉각수순환관(131)을 통해 상기 상측공간(V1)으로 유입되는 1단열교환단계;상기 상측공간(V1)에 유입된 증기로 인하여 상기 상측공간(V1) 내 압력이 증가하고 상기 하측공간(V1)으로부터 상기 원자로단열용기(111)로 냉각수가 배출됨에 따라 상기 상측공간(V1) 내의 냉각수가 상기 제2냉각수순환관(132)을 통해 상기 하측공간(V2)으로 유입되는 2단열교환단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동방법
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제 11항에 있어서,상기 1단열교환단계에서, 상기 제1냉각수순환관(131)을 통해 상기 상측공간(V1)으로 유입된 증기가 상기 상측외부냉각수열교환기(124) 내의 외부냉각수와 열교환하며,상기 2단열교환단계에서, 상기 제2냉각수순환관(132)을 통해 상기 하측공간(V2)으로 유입된 냉각수 또는 증기의 응축수가 상기 하측외부냉각수열교환기(125) 내의 외부냉각수와 열교환하는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동방법
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제 11항에 있어서,상기 냉각수저장용기(120)는,상기 제2냉각수순환관(132)를 둘러싸도록 형성되되 하부가 개방되어 상기 상측공간(V1) 내의 냉각수가 하부를 통해 유통가능하게 형성되는 물증기분리벽(126),상기 상측공간(V1) 내에 배치된 상기 상측외부냉각수열교환기(124)에 증기를 분사하도록 상기 제1냉각수순환관(131) 타단 측에 구비되는 증기분사노즐(127)을 포함하며,상기 1단열교환단계는,상기 제1냉각수순환관(131)을 통해 유통되어 상기 증기분사노즐(127)에서 분사된 증기가 상기 상측공간(V1) 상부로 모여 압력을 형성하는 단계,상기 상측공간(V1) 상부의 압력에 의해 상기 상측공간(V1) 내의 냉각수가 상기 물증기분리벽(126)의 하부로 유입되는 단계,유입된 냉각수에 의해 상기 물증기분리벽(126) 내의 수위가 상승하여 상기 상측공간(V1) 상측에 배치된 상기 제2냉각수순환관(132)의 일단으로 냉각수가 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동방법
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제 13항에 있어서, 상기 1단열교환단계는,상기 제1냉각수순환관(131)을 통해 유통되어 상기 증기분사노즐(127)에서 분사된 증기가 상기 상측외부냉각수열교환기(124)에 접촉되는 단계,상기 상측외부냉각수열교환기(124) 내를 유통하는 외부냉각수로 열이 흡수됨으로써 증기가 액상으로 응축되는, 이상유동 열전달 현상(two-phase heat transfer mechanism)에 의해 열전달이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동방법
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제 11항에 있어서,상기 원자로안전계통(100)은,일단이 잔열냉각관(141)을 통해 상기 증기발생기(153) 일측과 연결되고 타단이 잔열귀환관(142)을 통해 상기 증기발생기(153) 타측과 연결되며, 상기 상측공간(V1) 내에 배치되어 상기 증기발생기(153) 내의 열교환매체가 순환유통되면서 상기 상측공간(V1) 내의 냉각수로 잔열을 버리도록 형성되는 잔열냉각열교환기(140);를 더 포함하며,상기 원자로의 작동방법은,상기 증기발생기(153) 내의 열교환매체가 상기 잔열냉각관(141)을 통해 상기 잔열냉각열교환기(140)로 유통되는 단계,상기 잔열냉각열교환기(140) 내의 열교환매체가 상기 상측공간(V1) 내의 냉각수와 열교환하여 잔열을 버리는 단계,상기 잔열냉각열교환기(140) 내의 열교환매체가 상기 잔열귀환관(142)을 통해 상기 증기발생기(153)로 귀환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동방법
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제 11항에 있어서,상기 원자로단열용기(111)는,일단이 상기 원자로단열용기(111) 하부에 연결되고 타단이 상기 원자로격납용기(110) 내 공간으로 개방되어 상기 원자로단열용기(111) 내의 기체를 배출하는 단열용기기체배출관(112)이 구비되며,상기 원자로의 작동방법은,사고상태 시,상기 원자로발생열흡수단계 이전에,상기 단열용기기체배출관(112)을 통해 상기 원자로단열용기(111) 내의 기체가 상기 원자로격납용기(110) 내 공간으로 배출되는 기체배출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동방법
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