격납건물(containment building)은 원자력발전소에서 핵심 설비인 원자로와 원자로 냉각재계통(1차계통)이 설치된 콘크리트 건물을 가리킨다. 정식 명칭은 '원자로 격납 건물(reactor containment building)'이며, 가압경수로(PWR)의 경우 반구형 지붕을 가진 형태가 일반적이다.
격납건물의 주요 기능은 사고 발생 시 방사성물질이 외부로 누출되는 것을 방지하는 최후의 방호벽 역할을 하는 것이다. 원자력발전소의 다중방호벽 개념에서 연료 피복관, 원자로 용기에 이어 세 번째이자 마지막 방호벽에 해당한다.
구조적으로 격납건물은 약 1.2m 두께의 철근콘크리트 벽체로 이루어져 있으며, 내부는 강철판(라이너 플레이트, CLP)으로 밀폐되어 있다. 콘크리트 벽체 내부에는 건물의 인장강도를 높이기 위해 포스트텐셔닝(post tensioning) 공법에 따라 가로와 세로 방향으로 굵은 강철선(텐던, tendon)이 배치되어 있다. 격납건물의 크기는 사고 시 내부에서 방출될 수 있는 에너지량에 비례하여 결정되며, 이는 원자로의 정격출력에 비례한다.
격납건물 내부에는 원자로 압력용기, 증기발생기, 원자로 냉각재펌프, 가압기 등 원자로 냉각재계통의 주요 기기들이 배치되어 있다. 또한 사고 대비 설비로는 안전주입탱크, 격납건물 살수계통(containment spray system), 수소결합기, 배기계통 등이 설치되어 있다. APR 1400형 원전의 경우 격납건물 바닥에 환형의 대형 수조(IRWST, Incontainment Refueling Water Storage Tank)가 설치되어 핵연료 교체 시 방사선 차폐용 또는 냉각수 보충용으로 사용된다.
격납건물의 건전성을 위협하는 주요 요인으로는 격납건물 내 기체 압력 상승에 의한 과압 파손, 수소 연소 또는 폭발, 증기 폭발에 의한 동압 손상, 고압용융물 분출에 의한 격납건물 직접가열(DCH, Direct Containment Heating), 그리고 격납건물 우회사고(bypass accident) 등이 있다.
대한민국 원전의 격납건물은 중대사고 시 노심손상 후 24시간 동안 미국기계학회(ASME) 기술기준의 계수하중 범위를 초과하지 않도록 설계되어 있으며, 24시간 이후에도 핵분열생성물 방출을 최소화하도록 기밀방벽의 역할을 수행하도록 되어 있다.
