고준위폐기물 처분시설 완충재의 온도변화에 따른 열물성 (Thermal Properties of Buffer Material for a High-Level Waste Repository Considering Temperature Variation)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 33권 / 10호 / 25 ~ 31페이지
· 저자명 : 윤석, 김건영, 박태진, 이재광

초록

완충재는 고준위폐기물을 처분하기 위한 공학적방벽 시스템에서 중요한 구성요소 중 하나이다. 완충재는 처분공내 사용후핵연료가 담긴 처분용기와 암반사이에 채워지는 물질로써 고준위폐기물의 안전한 처분을 위해 필수적인요소라고 할 수 있다. 완충재는 지하수 유입으로부터 처분용기를 보호하고, 방사성 핵종 유출을 저지한다. 처분용기로부터 발생하는 고온의 열량은 완충재로 전파되기에 완충재의 열물성은 처분시스템의 안전성 평가에 매우 중요하다고할 수 있다. 특히, 완충재의 설정온도는 고준위폐기물 처분시설의 설계에 큰 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 온도변화에 따른 국내 경주산 압축 벤토나이트 완충재에 대한 열물성을 규명하고자 하였다. 열선법과 이중 탐침법을 이용하여 온도변화에 따른 압축 벤토나이트 완충재의 열전도도와 비열을 측정하였다. 22℃와 110℃ 구간에서는온도 증가에 따라 포화도가 변화되기에 열전도도와 비열은 급격하게 감소하는 경향을 보였으나 110℃와 150℃ 사이의 고온 구간에서는 열전도도와 비열의 추가 변화가 거의 발생하지 않았다.

영어초록

The buffer is one of the major components of an engineered barrier system (EBS) for the disposal of high-level radioactivewaste (HLW). As the buffer is located between a disposal canister and host rock, it is indispensable to assure the disposalsafety of high-level radioactive waste. It can restrain the release of radionuclide and protect the canister from the inflowof groundwater. Since high quantity of heat from a disposal canister is released to the surrounding buffer, thermal propertiesof the buffer are very important parameters for the analysis of the entire disposal safety. Especially, temperature criteriaof the compacted bentonite buffer can affect the design of HLW repository facility. Therefore, this paper investigated thermalproperties for the Kyungju compacted bentonite buffer which is the only bentonite produced in South Korea. Hot wiremethod and dual probe method were used to measure thermal conductivity and specific heat capacity of the compactedbentonite buffer according to the temperature variation. Thermal conductivity and specific heat capacity were decreaseddramatically when temperature variation was between 22°C～110°C as degree of saturation decreased according to thetemperature variation. However, there was little variation under the high temperature condition at 110°C～150°C.

참고자료

· 없음