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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
이재원 (한국원자력연구원) 김수빈 (한국원자력연구원) 김정우 (한국원자력연구원)
저널정보
한국암반공학회 터널과 지하공간 터널과 지하공간 제34권 제6호(통권 제173호)
발행연도
2024.12
수록면
806 - 828 (23page)

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벤토나이트는 고준위방사성폐기물의 심층처분에서 완충재로 사용되며, 뛰어난 팽윤 능력과 낮은 투수율로 방사성 핵종의 이동을 효과적으로 차단한다. 하지만 장기적으로 팽윤 및 지하수 흐름에 의한 침식이 발생해 성능 저하 가능성이 있으며, 이는 처분 시스템의 안정성을 저해할 수 있다. 본 연구에서는 벤토나이트 침식 거동을 정량적으로 평가하기 위해 Two-region 모델을 활용하여 벤토나이트 완충재의 장기침식 정량화 모델을 개발하였다. 또한 ADioS 기반의 지하수 유동 해석을 바탕으로 처분장 내 발생 가능한 벤토나이트 완충재 침식량의 범위와 평균값을 도출하였으며, 침식으로 인한 벤토나이트 완충재 물성열화 정도를 평가하였다. 연구 결과, 균열 간극 크기와 지하수 유속이 침식량에 중요한 영향을 미치며, 약 10만 년 후 평균적으로 벤토나이트의 약 0.78%가 균열을 통해 유실될 가능성이 있음을 확인하였다. 이러한 장기 침식으로 인해 처분공 내 벤토나이트 완충재의 체적 밀도가 감소하며, 이에 따라 벤토나이트 완충재 물성이 열화되는 것을 확인하였다. 다만, ADioS는 처분공을 관통하는 균열이 아닌 굴착손상영역(EDZ) 만을 반영하므로, 본 연구에서 도출된 침식량이 실제보다 과소평가 되었을 가능성이 있다. 그럼에도 본 연구는 벤토나이트 완충재의 장기 성능을 평가하기 위한 효율적이고 체계적인 방법론을 제시하며, 국내 심층처분 시스템의 안전성 및 성능 평가에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
#High-level radioactive waste disposal #Bentonite buffer #Erosion modeling #Two-region model #Performance assessment #고준위방사성폐기물처분 #벤토나이트 완충재 #침식 모델링 #Two-region 모델 #성능 평가

목차

ABSTRACT
초록
1. 서론
2. 벤토나이트 완충재의 장기 침식 모사를 위한 연속체 해석 방법론
3. 벤토나이트 완충재 장기 침식 정량화 모델 개발 및
4. 벤토나이트 완충재 장기 침식 평가를 위한 처분장 주변 지하수 유동 해석
5. 벤토나이트 완충재 침식량 평가
6. 벤토나이트 완충재에서의 침식에 의한 물성 열화 평가
7. 결론
REFERENCES

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