In a Passive PWR, the successful actuation of the Automatic Depressurization System is essentially required so that no core damage is occurred following small LOCA. But it has been shown in the previous studies that Core Damage Frequency form small LOCA is significantly caused by unavailability of the ADS. In this study, the design vulnerabilities impacting the ADS unavailability are identified through the reliability assessment using the fault tree methodology and then the design enhancements towards improving the system reliability are developed. A series of small LOCA analyses using RELAP5 code are performed to validate the system requirements for the successful depressurization and to study the thermal-hydraulic feasibility of the proposed design enhancements. The impact on CDF according to the change of system unavailability is also analyzed. In addition, aqualitative analysis is performed to reduce the inadvertent opening of the ADS valves. From the results of the analyses, the ADS is understood to have less incentive on the reliability improvement through system simplification. It is found that based on system characteristics, the major contributor to the system unavailability is the first stage. A series-parallel configuration with two trains of eight valves, which shows a higher reliability compared to the base ADS design, is recommended as an alternative first stage of the ADS. In addition, establishment of the appropriate ADS operation strategy is proposed such as allowing manual operation of the first stage and allowing the forced depressurization using the normal residual heat removal system connected to the RCS following the successful depressurization up to the 3rd stage and the failure of the 4th stage.
피동형 원자력발전소의 설계특성상 소형 냉각재상실사고시 노심손상이 발생되지 않기 위해서는 자동감압계통의 성공적인 작동이 필수적으로 요구된다. 그러나 기 수행된 연구들에서 자동감압계통의 비신뢰도가 소형 냉각재상실사고로 부터 기인되는 노심손상빈도에 상당 부분을 기여하고 있음을 알 수 있다. 본 연구에서는 자동감압계통의 불능도에 기여하는 계통의 취약점을 고장수목 기법을 이용한 신뢰도 분석을 통하여 파악함과 함께 성공적인 감압기능을 수행하기 위해 요구되는 계통요건을 소형냉각재 상실사고 모의를 통해 검증하였다. 이를 근거로 계통의 신뢰도를 증대시키기 위한 설계개선 방안들을 제시하고 각 방안들에 대해 노심 손상빈도에의 영향을 포함한 신뢰도 분석과 함께 열수력학적 타당성 여부를 보기 위한 소형 냉각재 상실사고 모의를 RELAP5/MOD3 전산코드를 사용하여 수행하였다. 아울러 자동감압계통의 오동작을 줄이기 위한 정성적인 분석이 병행되었다. 분석 결과, 피동형 원자로의 안전개념상 요구되는 제한적인 계통요건들로 인하여 계통의 단순화를 통한 자동감압계통의 신뢰도 개선여지가 미미함이 파악되었다. 계통의 불능도에 기여하는 주 ℃括米關�ⓟ 자동감 압계통의 제 1 감압단계 밸브들의 고장임을 알 수 있었고 이에 대한 개선방안으로서 제시되는 4라인, 8개 밸브 구성은 현행 2라인, 4개 밸브 구성보다 다중성의 증가와 함께 상당한 신뢰도 개선 결과를 보여주었다. 소형냉각재상실사고 분석결과 열수력학적 측면에서도 타당성을 가지는 것으로 판명되었다. 최적운전 관점에서 고려된 정상잔열제거 계통을 이용한 부분감압의 허용 그리고 제 1 감압밸브의 운전원에 의한 수동개방의 허용방안도 노심손상빈도의 감소와 함께 신뢰도 개선 효과를 가져옴을 알 수 있었다.
