초록
국내 중·저준위 방사성폐기물 처분시설로 고려되고 있는 표층처분시설의 불포화대에서 핵종 이동을 야기하는 지하수 유동을 평가하기 위하여 유한요소법 기반의 COMSOL Multiphysics을 이용한 수치모델을 개발하였다. 그리고, 처분장 가장자리를 대상으로 처분고, 뒤채움재, 처분덮개로 구성되는 표층처분시설과 그 아래에 위치한 불포화대를 포함한 수직 2차원의 모델 영역을 구성하여, 시나리오 별 모델링을 수행하였다. 지속적 강수 유입 조건과 간헐적 강수 유입 조건 비교에서 포화도의 파동 현상을 제외하고는 뚜렷한 차이점을 보이지 않는 것으로 판단되었다. 불포화대의 공극률이나 잔류함수비와 같은 입력 자료는 전반적으로 불포화대 지하수 유동에 큰 영향도가 없는 것으로 판단되었다. 하지만, 불포화대의 수리전도도는 지하수 유동에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 즉, 처분고로의 지하수 유입 속도를 판단하기 위해서는 불포화대의 수리전도도 특성이 신중하게 고려되어야 할 것으로 판단되었다.
A numerical model was developed using COMSOL Multiphysics to evaluate groundwater flow that causes radionuclide migration in the unsaturated zone of a near-surface disposal facility, which is considered as a domestic low and an intermediate-level radioactive waste disposal facility. Each scenario was modeled by constructing a two-dimensional domain that included the disposal vault, backfill, disposal cover, and unsaturated aquifer. A comparison of the continuous and intermittent rainfall conditions exhibited no significant difference in any of the factors considered except the wave pattern of water saturation. The input data, such as porosity and residual water content of the unsaturated aquifer, were observed to not have a significant effect on the groundwater flow. However, the hydraulic conductivity of the unsaturated aquifer was found to have a significant effect on the groundwater flow. Therefore, it is necessary to assess the hydraulic conductivity of an unsaturated aquifer to determine the extent of groundwater infiltration into the disposal vault.
