천연방벽 암상모델 구축을 위한 시추공 분석절차 및 KURT 부지에의 적용 (Borehole analysis procedure for constructing a lithological model of natural barrier and its application to the KAERI underground research tunnel)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 60권 / 1호 / 67 ~ 87페이지
· 저자명 : 최지민, 정수림, 정두희, 박재용, 박경우, 김영석

초록

처분부지를 구성하는 천연방벽은 방사성폐기물로부터 유출된 방사성 핵종을 인간생활권에 도달되지 않도록 장기간 격리시키는 역할을 해야 한다. 따라서 천연방벽을 구성하는 기반암의 특성뿐만 아니라 과거부터 현재까지의 진화과정을 복원하여 이해하고, 이를 바탕으로 현재부터 미래까지의 진화과정을 예측할 수 있어야 하며, 현재 국내에서는 이를 위한 방법론이 개발 중이다.
이러한 진화과정을 예측하기 위한 여러 방법 중 시추코어를 활용한 방법은 처분장의 심부 조건을 고려했을 때 지표에서 파악하기힘든 정보를 제공한다. 따라서 이 논문에서는 시추공의 심도별 암상분포 분석절차를 제시하고, 이것을 천연방벽 장기진화 복원 및예측 방법론이 검증될 KURT (KAERI Underground Research Tunnel) 주변 시추공에 적용하였다. 제시된 암상분포 분석절차는사전분류와 이를 단순화하는 단계를 포함하는데, 사전분류에서는 심도 1 m 간격으로 암석의 조직적 특징을 기재하고, 다음 단계에서는 암맥 및 변질에 대한 몇 가지 기준을 적용하여 단순화한다. 그리고 이 결과를 바탕으로 지화학 분석 및 암석기재학적 관찰을통해 주원소 함량과 구성광물의 조직 및 결정학적 특성을 분석하여 부지 내 대표암상을 종합적으로 도출한다. 모든 분석절차를 연구지역에 적용한 결과 KURT 부지를 구성하는 암상은 두 개의 심성암류와 이를 관입한 일곱 개의 암맥류로 분류되며, 일부 변질대를포함한다. 추후 연령측정 및 미량원소 지화학 특성을 고려해 시추공을 활용한 암상분포 분석절차를 보완하고 시-공간적 지질 형성환경을 종합적으로 해석할 예정이다. 이 연구결과는 방사성폐기물 처분부지 암상모델의 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

The natural barrier of radioactive waste disposal site should permanently isolate radionuclides from human environments for a geologically long-term period. Therefore, it is necessary not only to reconstruct the past-to-present evolution of the bedrock, but also to predict its future evolution. An analytic methodology to assess the geological evolution using boreholes around the natural barrier is under development in Korea. Boreholes can provide important information at depth unrevealed from the surface. The analytic procedure of rock distribution as a function of borehole’s depth was established in the study, and was further applied to boreholes around KAERI Underground Research Tunnel (KURT), to validate the methodology. The procedure involves the pre-classification and simplification stages to select core samples for geochemical and petrographic analyses. In the former stage, the mineral assemblage and textural features of core samples are described for each 1-m column and the latter stage is simplifying dikes or altered zones, which is carried out using several criteria proposed in this study. Geochemical and petrographic analyses were performed to measure the concentrations of major elements and to observe microstructure, consequently defining the representative lithology of a borehole site. Applying all analytical procedures to the study area, the bedrock around the KURT site was categorized into two types of plutonic rocks, seven types of intruding dikes, and altered zones. Further studies such as geochronology and trace element geochemistry are necessary to complement the analytical procedure for understanding the spatiotemporal geological setting. The results of this study are potentially applicable to the development of the petrogenetic model of a radioactive waste disposal site.

참고자료

· 없음