다중의 방벽을 포함하는 심층 방어 개념은 원자력발전소를 기계 고장, 인간 실수, 자연재해로부터 안전하게 보호하는 가장 중요한 원칙이다. 지금까지는 심층 방어 원칙이 대부분 전력을 사용하는 능동 수단을 사용하여 구현되어왔으나 향후에는 전력에 의존하지 않는 피동 혹은 고유 안전 개념이 원자로를 기계 고장, 인간 실수, 자연재해로부터 보호하기 위해 사용될 것이다. 고유 안전성은 물리법칙에 의해 자연적으로 안전성이 확보되도록 설계함으로써 구현할 수 있는데 우라늄 연료의 물리적 성질, 중력, 압력 등을 활용하는 것이 그 예가 될 수 있다. 가능하다면 고장이나 자연재해를 활용하는 것도 가능할 것이다. KAIST 원자력 및 양자공학과에서 추구하는 원자로는 어떤 조건에서도 안전하게 정지할 수 있고, 전력이나 인간 개입 없이 잔열을 제거할 수 있어 어떤 경우에도 방사성물질을 원자력발전소 내부에 제한할 수 있는 원자로이다. 고유 안전성을 구현하기 위해서는 열수력학적 현상, 운전원의 거동, 자동 기동, 고압전력전송, 재료 특성 등에 대한 깊은 이해가 필요하며 안전성 분석을 활용한 균형 잡힌 설계에 대한 이해도 필요하다. 이에 대한 이해를 바탕으로 본 학과에서는 어떤 조건에서도 고유 안전성을 가지는 원자력발전소 구현에 필요한 혁신적인 기술 개발을 추구하고 있다.