터널과지하공간 (Tunnel and Underground Space)

  • 제21권4호
  • /
  • Pages.264-273
  • /
  • 2011
  • /
  • 1225-1275(pISSN)
  • /
  • 2287-1748(eISSN)
한국암반공학회 (Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

우리나라 고준위폐기물처분장 기준벤토나이트완충재의 열-수리-역학적 특성치

Thermal-hydro-mechanical Properties of Reference Bentonite Buffer for a Korean HLW Repository

  • 이재완 (한국원자력연구원 방사성폐기물 기술개발부) ;
  • 조원진 (한국원자력연구원 방사성폐기물 기술개발부) ;
  • 권상기 (인하대학교 에너지자원공학과)
  • 투고 : 2011.07.20
  • 심사 : 2011.08.25
  • 발행 : 2011.08.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

고준위폐기물처분장에서 벤토나이트완충재는 공학적방벽의 중요한 구성요소 중 하나이다. 벤토나이트완충재는 방사성폐기물로부터의 붕괴열, 주위 암반으로부터의 지하수 유입, 고밀도로 압축된 벤토나이트 자체의 높은 팽윤압에 의해 큰 영향을 받는다. 그러므로 벤토나이트완충재의 열-수리-역학적 특성 이해와 평가모델의 입력데이터 확보는 고준위폐기물처분장의 성능 및 안전성 평가를 위해서 선행되어야 할 중요한 과제이다. 본 논문에서는 우리나라 고준위폐기물처분장 완충재 후보물질을 대상으로 지금까지 수행된 열-수리-역학적 특성을 분석하고, 기준벤토나이트완충재 조건을 설정하여, 이 조건에 부합되는 벤토나이트완충재의 열-수리-역학적 특성치를 제시하였다.

Bentonite buffer is one of the major components of an engineered barrier for an HLW (High-Level Waste) repository. The bentonite buffer is significantly exposed to the decay heat from radioactive wastes, the inflow of groundwater from the surrounding rock of the repository, and the high swelling pressure of densely-compacted bentonite that comes in contact with the groundwater. Therefore, it is essential to understand the THM (Thermal-Hydro-Mechanical) behavior of the bentonite buffer and to acquire the input data of its related constitutive models for the performance and safety assessment of an HLW repository. This paper analyzed the THM properties which have been obtained by conducting laboratory tests with a candidate buffer material for a Korean HLW repository. Moreover the formulation recipe of the reference bentonite buffer was defined on the basis of functional criteria, thus suggesting the THM properties which correspond to the formulation recipe of the reference bentonite buffer.

키워드

참고문헌

  1. 강철형, 구정의, 김성기, 김승수, 김진웅, 박정화, 이연명, 이재완, 전관식, 조원진, 최종원, 황용수, 권상기, 1999, 고준위폐기물처분기술개발: 심지층처분시스템개발. 한국 원자력연구원, KAERI/RR-2013/99, p. 519.
  2. 조원진, 이재완, 권상기, 2008, 압축벤토나이트 및 벤토나이트-모래 혼합물의 열전도도. 방사성폐기물학회지, Vol. 6(2), p. 101-109.
  3. 조원진, 전관식, 이재완, 1999, 고준위폐기물처분장 완충 재용 국산 압축벤토나이트의 수리전도도에 미치는 건조밀도와 온도의 영향. 한국원자력연구원, KAERI/TR- 1223/99.
  4. 최희주, 이종열, 조동건, 김성기, 김승수, 김건영, 정종태, 이민수, 최종원, 이재완, 전관식, 김풍오, 2008, 한국형 고준위폐기물 처분시스템. 한국원자력연구원, KAERI/TR-3563/2008.
  5. Borgesson, L., Hokmark, H., and Karnland, O., 1988, Rheological properties of sodium smectite clay. SKB Technical Report 88-30.
  6. Cho, W.J., Lee, J.O., Chun, K.S., and Park, H.S., 1999, Analysis of Functional Criteria for Buffer Material in a High-level Radioactive Waste Repository. J. of the Korean Nucl. Soc., Vol. 31, No. 1, pp. 116-132.
  7. Fredlund, D.G., Rahardjo, H., 1993, Soil mechanics for unsaturated soils. John Wiley & Sons Inc., NY, pp. 517.
  8. JNC, 1999. H12 Project to establish technical basis for HLW disposal in Japan. Supporting Report 2, Japan Nuclear Cycle Development Institute, Japan.
  9. Knutsson, S., 1983, On the thermal conductivity and thermal diffusivity of highly compacted bentonite. SKR Technical Report 83-72.
  10. Lee, J.O., Goh, E.O., Cho, W.J., Hyun, J.H., Chun, K.S., 1999, Water diffusion and resaturation of compacted bentonite. J. of Korean Solid Wastes Engineering Soc., Vol. 4(1), pp. 51-56.
  11. Lee, J.O. and Cho, W.J., 2005, Swelling pressures of an untreated and a Na-treated bentonite. 방사성폐기물학회, 춘계학술발표회.
  12. Lee, J.O., Cho, W.J., Kwon, S., 2011, Suction and water uptake in unsaturated comapcted bentonite. Annals of Nuc. Energy, 38, pp. 520-526. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2010.09.016