고준위방사성폐기물 심지층처분 천연방벽재의 균열 간극 분포 평가 (Evaluation of Crack Aperture Distribution of Natural Barrier Materials for Deep Geological Disposal of High-Level Radioactive Waste)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 48권 / 3호 / 159 ~ 166페이지
· 저자명 : 장기종, 남궁선이, 김봉주, 권장순, 박상희

초록

원자력발전소에서 발생된 고준위방사성폐기물을 안전하게 관리하는 최적의 방안으로 심지층처분이 거론되고 있다. 심지층처분시스템 개념은 고준위방사성폐기물을 처분용기에 밀봉하여 지하 500m 이하의 깊이에 위치한 처분공에 완충재와 함께 처분하는 것이다. 처분용기가 기능을 상실하게 되면 처분용기로부터 방사성 물질이 누출되어 지하 암반의 균열을 통해 생태계까지 도달할 수 있다. 따라서 지하 암반 내 방사성 물질의 거동을 평가하기 위해서는 우선적으로 암반 내 균열특성을 명확히 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 자연상태의 균열이 있는 암반에 유체주입실험으로 얻은 수두 데이터를 이용하여 균열 내 간극의 크기를 평가하여 평균 간극은 0.102mm 및 간극 체적은 61mL를 도출하였다. 계산된 간극 분포를 3차원으로 형상화하여 유동 해석을 위한 격자를 생성하고 CFD 해석으로 간극 분포의 평가 방법을 검증하였다.

영어초록

Safe disposal of high-level radioactive waste (HLW) is a crucial concern for many countries operating nuclear plants. Deep geological disposal (DGD) has emerged as the preferred method to permanently isolate HLW from the biosphere. In the DGD system, HLW is securely stored in disposal canisters and placed within disposal holes at a depth of less than 500 m, surrounded by a buffer material. However, in the event that a disposal canister fails, radioactive material may leak through cracks in the surrounding rock mass. Therefore, to evaluate the behavior of radioactive materials in the rock, the crack characteristics in the rock must first be clearly identified. In this study, test equipment for fluid injection test was established in a natural cracked rock, and the size of the aperture in the fracture was determined using the test result. The average gap was calculated to be 0.102 mm, and the gap volume was 61 mL. The aperture distribution evaluation method was verified by CFD analysis.

참고자료

· 없음