• Computational Structural Engineering
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• v.18 no.1 s.67
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• pp.45-50
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• 2005

원자력 발전 과정에서 부산물로 발생되는 사용후 핵연료와 같은 고준위 방사성 폐기물은 수백 만년 동안 인간 및 자연 환경에 영향을 미치기 때문에 엄격한 관리가 요구된다. 이를 위하여 세계 각국에서는 스웨덴의 고준위방사성폐기물 처분개념인 KBS-3개념과 같이 고준위 방사성폐기물을 지하 500미터 심도의 암반에 영구 처분하기 위하여 많은 연구를 수행하고 있다. 이러한 연구 활동의 일환으로 고준위 방사성폐기물에서 발생하는 방사성 붕괴열로 인한 처분장 인접 암반에서의 응력 변화 및 이에 따른 주변 암반대에서의 지하수 유동 현상 규명을 위한 연구들 가운데 전산해석분야의 연구로 가장 활발히 진행되고 있는 것이 DECOVALEX 국제 공동 연구이다. 본고에서는 그 동안 진행되었던 DECOVALEX 연구 수행내용에 대하여 살펴보고자 한다.

• Nuclear industry
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• v.36 no.5
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• pp.67-75
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• 2016

Cigeo 프로젝트는 프랑스에서 수행되고 있는 고준위 방사성폐기물 지층 처분장 건설 사업으로 단순한 기술적 차원의 문제를 넘어선 거대하고 복잡한 다차원의 국책 프로젝트이다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.12 no.2
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• pp.71-83
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• 2002

본 기술보고에서는 미국의 고준위 방사성폐기물 발생 현황 및 최근 에너지성 장관의 최종 추천을 받는 등 활발하게 진행되고 있는 미국 유카산 고준위 방사성폐기물 처분장 후보 부지 선정 과정 및 조사 연구 현황을 요약하였다. 본 기술보고에 요약한 바와 같이 유카산 프로젝트의 자연 환경은 우리 나라와는 매우 상이하다. 그러나 세계 원자력 계에서의 미국의 영향력을 고려할 때 유카산 프로젝트의 성공은 2001년 핀란드 올킬루오토(Olkiluoto) 처분 부지 확보와 함께 원자력 계의 오랜 숙원이었던 고준위 방사성폐기물 처분을 실현시킴으로서 향후 원자력 에너지 사용의 증대와 함께 심부 지질에 대한 이해를 증진시키는데 크게 기여할 것이다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2001.11a
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• pp.331-336
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• 2001

한국원자력연구소에서는 고준위 방사성폐기물 처분 시스템의 안전성을 투명하게평가하기 위한 방안의 하나로 처분 안전성 관련 시나리오와 구성 요소들인 FEP, 그리고 각 시나리오 별 안전성 평가 방안들을 종합한 프로그램인 FEAS를 개발하고 있다. 고준위 방사성 폐기물 처분 연구는 관련 전문가 뿐 아니라 일반 국민들도 안전성에 관해 많은 관심을 표명하고 있는 바 현재 국내에서 고려하고 있는 처분 개념은 무엇이며 처분장 안전성 평가를 위해서 고려하고 있는 제 사건들은 무엇이며 이들 시나리오를 구성하는 세부 사건들은 무엇인가에 관한 합의를 도출하고 이와 관련된 기록들을 보존하고 각각 세부 사건들에 관해 현재의 평가 방안과 데이터 수집 현황 그리고 해외 사례 등을 체계적으로 정리하는 일은 중요하다. 현재 개발되고 있는 FEAS는 이와 같은 역할을 수행할 뿐 아니라 이 프로그램과 동시에 개발되고 있는 입력 자료 데이터 시스템, 웹을 기반으로 한 품질 보증 체제 및 안전성 평가 방안 등과 향후 연계되어 모든 국민들이 방사성 폐기물 처분장의 안전성을 쉽게 이해할 수 있는 수단으로 확장될 예정이다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.7 no.3
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• pp.246-252
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• 1997

원자력 발전 과정에서 부산물로 발생되는 사용후 핵연료와 같은 고준위 방사성폐기물은 수백 만년동안 인간 및 자연 환경에 영향ㅇ르 미치기 때문에 엄격한 관리가 요구된다. 이를 위하여 세계 각국에서는 KBS-3 개념과 같이 고준위 방사성폐기물을 지하 500미터 심도의 암반에 영구 처분하기 위하여 연구를 수행사고 있다. 이러한 연구 활동의 일환으로 고준위 방사성폐기물에서 발생하는 방사성 붕괴열로 인한 처분장 인접 암반에서의 응력 변화 및 이에 따른 주변 암반대에서의 지하수 유동 현상 규명을 위한 연구가 지난 1980년대부터 활발하게 진행되고 있는 바, 그 대표적인 연구 과제가 DECOVALEX 국제 공동 연구이다. 이 글에서는 현재 진행 중인 DECOVALEX 연구 현황과 향후 전망에 관하여 조명하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.216-217
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• 2005

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2010.10a
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• pp.173-174
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• 2010

• Nuclear industry
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• v.17 no.2 s.168
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• pp.62-69
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• 1997

원자력발전소에서 발생되는 방사성 폐기물을 안정된 폐기물로 만들어 환경 문제를 극소화시키고, 또한 폐기물의 부피를 혁신적으로 감소시켜 처분비를 줄일 수 있는 방법 중 현재 가장 적합한 방법으로 시행되고 있는 기술은 폐기물의 유리 고화 기술일 것이다. 고준위 폐기물의 유리 고화 기술은 이미 상용화되고 있고, 중$\cdot$건설 단계에 와있다. 우리 나라의 경우 현재 방사성 폐기물 처분장 확보에 큰 어려움을 겪고 있는데, 이 기술이 성공하면 중$\cdot$저준위 방사성 폐기물의 처분 문제가 크게 줄어들 것이다. 방사성 폐기물의 유리 고화 기술의 개발 이용 현황과 앞으로의 과제 등을 알아본다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.11a
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• pp.177-177
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• 2009

사용후 핵연료의 건식처리 시 핵연료 다발을 절단하여 voloxidation 즉 휘발산화처리를 하면 고온에 의해 분리가 가능한 핵분열생성물의 분리와 우라늄의 산화에 의한 부피팽창으로 핵연료가 쪼개져서 입도가 작아지고 또한 핵연료가 피복재에서 쉽게 박리되게 된다. 그 결과 폐기물 처리 시에 발열핵종으로 폐기물의 저준위화시에 분리가 요망되는 Cs-137이 분리되는 장점이 있어 습식 재처리에 있어서도 바람직하다. 건식처리에 있어서는 voloxidation 으로 처리된 피복재에는 금속 지르코늄에 불순물로 함유된 우라늄의 의한 방사화 생성물과 피복재 표변에 부착/침투한 방사화 생성물이 방사능을 갖게 된다. 이러한 부착된 TRU 잔류물은 통상 1% 미만으로 알파핵종의 방사능이 원자로에서 배출시에는 고준위 기준치의 약 100배 수준이었다가 30년 냉각후에는 약 1/10 수준으로 저준위화 된다. 지르코늄 금속중에 불순물로 함유된 우라늄의 방사화로 생기는 방사능은 고준위 기준치의 10% 를 넘지 않아서 피복재의 저준위화시에 고려할 필요가 없다. 발생열은 방출시에 고준위 기준치의 약 30 배 수준에서 5년 냉각후에는 기준치 미만이 되며 30년후에는 1/8000 정도로 저준위화 된다. 사용후 핵연료를 습시처리시에 발생하는 고준위 폐기물 중 약 1/4 가 피복재 (hull) 임을 고려하면 피복재의 저준위화는 사용후 연료의 건식처리에 있어서도 필수적인 과정이다. 특히 미국의 고준위 폐기물 처분장 Yucca Mt.의 포기와 우리의 고준위 폐기불 처분장이 공론화되는 싯점에서 저준위화는 매우 필요한 기술이다. 피복재는 방사성 물질의 침투두께가 0.01mm 미만이 대부분으로 저준위화에는 표면제염에 의한 저준위화가 주로 연구되어왔다. 표면제염에 의한 저준화는 이온 빔, laser에 의한 방법, dry ice 분사에 의한 방법이 시도되었다. 염소기체를 이용하여 지르코늄의 산화막을 제거하고자 하였으나 이 산화막이 안정적이어서 표변의 연마, 아크릴 칼의 사용, 표면을 눌러서 처리하는 등 전처리하여서 염소기체 반응에 의한 표면제거 실험이 가장 효과적임이 실험적 결과이었다. 이러한 전처리로 방사능을 1/100 수준으로 낮춘다고 하더라도 지르코늄 금속중에 불순물로 함유된 우라늄의 방사화에 의해 중저준위 폐기물의 범주에서 벗어나지 않으므로 재활용에는 제한이 있다. 또한 전처리(표면제염)하여 분리되는 고준위는 다른 고준위 염폐기물과 함께 처리하여 발열 핵종을 제거하면 중저준위화가 가능하다. 저준위화 된 hull폐기물에는 지르코늄 금속에 불순물로서 함유되어있는 우라늄에 의한 방사능을 갖는데 이들의 제거나 분리는 지르코늄 합금 피복재 원료물질에 불순물로 함유하는 우라늄의 함량을 낮추는 것과 유사한 문제이다. 현재까지 지르코늄합금 피복재에 우라늄이 불순물로 함유된 것을 사용함으로 원자로내에서 방사화되어서 방사능을 갖게 되는 것은 피할 수가 없다. 따라서 저준위화 처리된 피복재는 장기 보관으로 방사능을 감쇠시켜서 재활용하도록 한다. 처리 방법으로는 초고압 압축저장, 시멘트 고화, 합성암석에 의한 고화법 등으로 장기간 보관 후에 금속으로서 재활용한다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2001.09a
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• pp.120-123
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• 2001

국내 원전에서 배출되는 사용후핵연료의 안정한 장기 보관과 평화적 재활용을 위한 많은 연구중에서 금속저장체 연구는 사용후핵연료의 장기 보관에 따른 부식 문제 해결과 방사성 붕괴열 제거 관점에서 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 고준위 방사성폐기물로 분류되는 금속저장체를 국내 심지층 암반에 영구 처분했을 때 발생하는 처분장 요구 면적과 영구 처분에 따른 방사선적 안전성에 관한 고찰을 통해 금속 저장체를 이용한 사용후핵연료 관리의 장단점을 분석하였다. 예비 조사 결과 주어진 데이터 조건에서는 금속 저장체는 고준위 방사성폐기물 처분장의 면적을 5 배 정도 줄일 수 있을 것이며 방사선적 안전성 또한 우수한 것으로 판명되었으나 향후 경제성과 핵비확산성을 고려한 종합적인 타당성 연구가 수행되는 것이 바람직하다고 판명되었다.