Considering the prolonged station blackout such as the Fukushima accident, demands for a passive containment building cooling becomes more important in the nuclear power plant safety. In this study, the method using the characteristic of latent heat of the PCM (Phase Change Material) for PCCS (Passive Containment Cooling System) is suggested. The concept of a PCM condenser is proposed. To evaluate its applicability, PCM candidates were selected and their amounts were determined through thermodynamic calculations. Numerical analysis was performed to evaluate the cooling performance of the PCM condenser.
Thermodynamic calculations showed that the most suitable candidate material is Climsel C70. The heat transfer area and effective thermal conductivity required to meet the PCCS standard were calculated. This can be utilized as a basis data for PCM condenser design.
후쿠시마 사고와 같은 전원완전상실사고가 고려되면서, 격납건물 피동냉각의 도입의 필요성이 점차 대두되고 있다. 본 연구에서는 피동격납건물 냉각계통으로서 상변화물질의 잠열을 이용한 방법이 제시되었다. 상변화물질 냉각기의 개념을 제시하고, 적용 가능성을 확인하기 위하여 상변화물질의 후보물질들을 선정한 후 열역학적 계산을 통해 필요한 양이 결정되었다. 최종적으로 상변화물질 냉각기의 냉각성능을 평가하기 위해 수치해석적 연구가 수행되었다.
열역학적 계산을 통해 가장 적합한 후보 물질이 Climsel C70임을 확인하였다. 피동 격납건물 냉각 계통의 기준을 만족시키기 위해 필요한 열전달면적과 유효 열전도도가 계산되었다. 이는 PCM 냉각기 설계 시 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
