Measurements of the Thermal Conductivity of Domestic Bentonite for Improving the Physical Performance of Buffer

The thermal conductivities of bentonite blocks with various dry densities (1.6 and $1.8g/cm^3$), water contents (5, 9.4, 15, 20 wt%) and sand contents (0, 10, 20, 30 wt%) were measured in order to investigate the improvement in physical performance of buffer as an engineered barrier. The raw material was domestic bentonite from Oksan mine located in Gyeongju city. The increase in water content was most effective for improving the thermal conductivity. Especiallly, the bentonite blocks with more than 15 wt% of water content showed more than 1.0 W/mK values of thermal conductivity regardless of their dry densities and sand contents. Therefore, if the domestic Oksan bentonite is used as a buffer material, we can suggest that the manufacture of bentonite block having dry density of $1.6g/cm^3$, sand content of $10{\sim}30$ wt% and water content of 15 wt% will be most effective considering the easiness of a manufacturing of bentonite block and the efficiency of an increase in the thermal conductivity.

완충재의 물리적 성능향상을 위한 국내 벤토나이트의 열전도도 측정실험

공학적 방벽 중 완충재의 물리적 성능향상을 고찰하기 위하여 국내산 옥산 벤토나이트 원광을 사용하여 건조밀도(1.6, $1.8g/cm^3$), 수분함량(5, 9.4, 15, 20 wt%), 모래함량(0, 10, 20, 30 wt%)을 변화시켜 제작한 벤토나이트 블록의 열전도도를 측정하였다. 이 중, 수분 함량의 변화에 의한 열전도도 증가 효과가 가장 켰으며 특히, 수분 함량이 15 wt% 이상일 경우 건조밀도와 모래함량의 변화와 상관없이 1.0 W/mK 이상의 값을 나타내었다. 따라서 국내의 옥산 벤토나이트 원광을 완충재의 원료로 사용할 경우, 벤토나이트 블록의 제작 용이성과 열전도 증가의 효율성을 고려하였을 때 건조밀도 $1.6g/cm^3$, 모래함량 $10{\sim}30$ wt%, 함수량 15 wt%로 벤토나이트 블록을 제조하는 것이 가장 효율적인 것으로 제안될 수 있다.