The next-generation reactor does not cause an accident, and even if it occurs, it is necessary to develop a reactor with inherent safety system that can flexibly cope with it. One of them is the driven residual heat removal system used in the sodium fast reactor and the molten salt reactor, and the reactor vessel auxiliary cooling system (RVACS) is used, and it can be applied to a reactor with a 1000 MWth power or less. The RVACS is a passive safety system that residual heat removal from a reactor vessel during an accident, but the current RVACS has a problem of heat loss even during normal operation. The aim of this study was to develop an air curtain to reduce the heat loss for economization and evaluate the feasibility of an air curtain by comparing the heat loss. Air curtain injects compressed air through nozzles to create a physical air barrier, and blocks internal and external heat exchange and material exchange to make the inside of RVACS static equilibrium. Heat loss and fluid flow were observed using CFD calculations to assess the applicability of air curtain.
차세대 원자로는 사고가 발생하지 않으며, 발생하더라도 유연하게 대처가 가능한 고유안전성을 지닌 원자로 개발이 필요하다. 그 중에 하나로 소듐 고속로와 용융염 원자로에서 사용하는 피동 잔열제거 계통으로 피동 원자로 용기 냉각 시스템(RVACS)을 사용하며, 1000 MWth 출력 이하의 원자로에 적용이 가능하다. 피동냉각을 위한 시스템인 RVACS는 사고 시에는 잔열제거 역할을 수행하고, 정상운전 중에는 열손실을 방지해야 하지만 기존 원자로의 RVACS는 정상운전 중에도 공기의 통로가 열려 있기 때문에 자연순환에 의한 열손실이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 고장의 가능성이 원천적으로 배제되는 100%의 신뢰성을 갖는 피동잔열제거 시스템으로서 에어커튼 개념을 도입하였다. 에어커튼은 노즐을 통하여 압축된 공기를 분사함으로써 물리적인 공기 장벽을 만들어내고 내부와 외부의 열교환 및 물질교환을 차단하여 RVACS 내부의 공기가 흐르지 않는 정적인 평형 상태로 만든다. 에어커튼의 적용 가능성을 평가하기 위해서 CFD 계산을 이용하여 열손실과 유체의 흐름을 관측하였다.
