• 방사성폐기물학회지
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• 제12권4호
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• pp.335-344
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• 2014

우리나라 중 저준위 방사성폐기물의 처분시설개발을 위해 Safety Case 종합프로그램을 구축하였다. Safety Case 종합프로그램은 단계별 처분시설 종합개발을 위한 안전성판단과 계획수립을 목적으로 IAEA 등 국제기준을 참고하여 국내 환경에 적합하도록 구축하였다. 처분시설 종합안전성 확보체계는 최적화전략, 강건성전략, 논증가능성전략 및 심층방어전략에 따라 안전목표와 안전원칙을 만족하도록 구성하였다. 처분시설의 안전성은 평가기반의 품질에 따라 불확실성 저감을 위한 단계별 안전성평가와 안전성 수준의 확인 및 의사결정판단을 위한 다양한 신뢰성증진을 통해서 확보하도록 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제32권2호
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• pp.107-119
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• 2022

사용후핵연료 최종처분장 건설 과정에서 발생하는 굴착손상영역(EDZ)은 처분시설의 역학적 안정성 및 처분공 간격 설정 등의 설계요소로서 고려해야 할 뿐만 아니라 영역 내 투수특성은 폐쇄 후 지하수 유입량 변화에 따른 처분용기 부식 속도 및 핵종유출 등에도 막대한 영향을 미치게 된다. 따라서, 처분시설 및 관련 지하연구시설(URL)의 건설과정에서는 EDZ의 발생양상을 현장에서 정확하게 파악하고 미리 규정된 요건을 만족할 수 있도록 철저하게 관리할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 핀란드 온칼로 시설에서의 EDZ 관련 연구사례를 검토하고 처분시설 굴착과정에서의 EDZ의 현장평가방법 및 시공품질관리 체계에 대해 검토하였다. EDZ 현장 평가를 위해서는 굴찰 갱도 주변의 교란을 유발하는 시추공 굴착이 불필요한 GPR 탐사가 가장 적합함과 온칼로 처분시설의 EDZ는 바닥부에서 두드러지게 발생하여 0~70 cm의 두께로 발생함을 확인하였다. 이들 결과는 국내 처분환경에 적합한 EDZ 관련 규제요건 개발에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권4호
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• pp.347-356
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• 2008

처분시설 성능을 유지하고 안전성을 확보하기 위해서는 방사성폐기물의 처분 적합성 여부를 확인하기 위한 폐기물 인수기준이 필요하다. 국내 처분장 조건에 맞는 인수기준을 개발하기 위해 경주 처분부지와 유사한 해외 처분장 인수기준과 국내에서 발생되는 방사성폐기물 특성을 분석하여 심층 검토하였다. 방사성폐기물 인수기준은 국내 전문연구기관인 한국원자력 연구원과의 기술용역을 통하여 개발되었으며 국내 폐기물 발생기관별 폐기물특성, 발생자의견 등 국내여건을 반영하여 기준이 설정되었다. 또한 설정된 기준은 학계, 연구계, 산업계로 구성된 기술자문협의체를 통해 협의되고 검증되었다. 폐기물인수기준은 국내에서 발생되는 폐기물을 가능한 수용할 수 있도록 폐기물발생기관의 의견을 수용하고 방사성폐기물 처분시설의 안전성을 확보할 수 있는 수준에서 개발되었다. 그러나 개발된 폐기물인수기준은 현재 각 발생기관에서 발생된 폐기물 전량을 처분할 수 있는 기준이 아니므로 본 폐기물인수기준에 부적합한 폐기물은 각 발생기관에서 별도의 처리방안을 강구하여 처분의뢰될 것으로 예상된다. 앞으로 방사성폐기물 처분시설의 인수기준은 장기 안전성이 보장되도록 핵종별 처분농도 제한치 등 관련기준은 지속적으로 보완해 나갈 계획이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권1호
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• pp.69-83
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• 2024

사용후핵연료 심층처분 부지조사는 그 중요성과 특수성을 고려할 때, 터널, 교량 등과 같은 일반적인 지반조사와는 달리 높은 수준의 품질관리가 요구된다. 본 논문에서는 단계별 부지조사에 적용할 물리탐사 기법을 선정하고, 탐사방법별 물리탐사 수행지침서를 작성한 사례를 소개하고자 한다. 물리탐사 수행지침서는 탐사계획, 자료획득, 자료처리 및 해석의 수행 절차와 고려사항 및 품질관리에 대한 내용이 포함되어 있으며, 이 중 항공전자탐사와 탄성파 반사법탐사 내용을 간략히 정리하였다.

• 자원환경지질
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• 제56권5호
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• pp.515-532
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• 2023

벤토나이트는 고준위 방사성폐기물 처분을 위한 심층처분 시스템에서 처분용기와 암반 사이를 메우는 완충재로 고려되는 팽창성 점토이다. 벤토나이트는 높은 양이온교환능과 비표면적을 가지고 있기 때문에, 처분용기로부터 핵종이 누출될 경우, 수착하여 암반으로의 유출을 지연시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 여러 선행연구에서 8종류의 벤토나이트를 사용하여 수행된 U, Am, Se, Eu 핵종의 수착실험 및 모델 자료를 취합하고, 각 연구에서 설정된 실험 조건들을 기반으로 열역학적 수착모델의 특성을 평가하였다. 핵종과 벤토나이트 간의 수착 거동 해석에 중요한 역할을 하는 열역학적 수착모델은 벤토나이트의 광물학적 특성뿐만 아니라 핵종 농도, 용액의 이온강도, 주 양이온, 온도, 고액비, 용존 탄산 농도 등 세부적인 실험 조건과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 특정 실험 조건에서 수행된 수착실험 및 모델의 최적화로 제안되는 수착 반응식과 반응상수가 다양한 환경 조건에 적용하기에 불확실성이 크다는 것을 의미한다. 따라서, 심층처분 시스템에 적용가능한 열역학적 수착모델을 구축하기 위해서는 현장 조사 및 실험이 함께 수행되어야 한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권3호
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• pp.199-206
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• 2017

고준위폐기물을 처분하기 위한 심층 처분시설은 지하 500~1,000 m 깊이의 암반층에 설치된다. 심층 처분시스템의 구성 요소로는 처분용기, 완충재, 뒷채움 및 근계 암반이 있다. 이 중 완충재는 심층 처분시스템에 있어 필수적인 요소인데, 완충재는 지하수 유입으로부터 처분용기를 보호하고, 방사성 핵종 유출을 저지한다. 처분용기에서 발생하는 고온의 열량은 완충재로 전파되기에 완충재의 열물성은 처분시스템의 안정성 평가에 상당히 중요하다고 할 수 있다. 완충재의 열전도도 규명에 대한 연구는 많이 진행되고 있는 반면, 비열에 대한 연구는 미진한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 국내 경주산 압축 벤토나이트 완충재(KJ-II)에 대한 비열 추정 모델을 개발하고자 하였다. 압축 벤토나이트 완충재의 비열은 이중 탐침법을 이용하여 다양한 포화도와 건조밀도에 따라 측정하였으며, 총 33개의 실험 데이터를 토대로 회귀분석을 이용하여 경주 압축 벤토나이트의 비열을 추정할 수 있는 모델을 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.445-471
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• 2023

수만년 이상의 기간동안의 장기 안전성을 확보하는 것이 처분장 건설에서의 최우선 조건이나, 건설 및 운영중 대심도 지하 사용후핵연료 처분장의 역학적 안정성 확보 역시 안전한 터널 공사 및 운영을 위해 필수적인 요소이다. 처분장의 장기 안전성에 중요한 요소인 벤트나이트 충전재 및 완충재의 차폐 성능을 저감시킬 가능성이 있는 숏크리트, 콘크리트, 그라우팅 등의 터널 지보공 및 차수공을 금지 내지는 제한하는 조건은 암반공학자 및 터널 기술자에게 매우 도전적인 과제로 판단된다. 본 연구에서는 처분장 부지 선정과정에서 올바른 처분장의 선정에 도움이 될 수 있는 대심도에 건설할 것으로 예상되는 처분장의 터널 네트워크, 처분 터널 및 처분공의 역학적 안정성을 확보하기 위한 제반 조건의 광범위한 탐색의 일환으로 지하 500 m 심도의 처분장을 무지보 상태로 건설할 경우 2차원 및 3차원 수치해석 검토를 통해 안정성의 확보 가능한 물성 범위를 탐색하고자 하였다. 예비 연구결과 처분장의 중앙터널과 처분터널 안정성 확보 가능 암반물성의 범위를 파악하였으며, 3차원 해석을 통해 수직구 주변 터널 네트워크의 안정성을 확인하여 처분장 건설을 위한 기초적인 암반 조건이 파악된 것으로 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권3호
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• pp.31-54
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• 2017

원자로가 운영되는 국가에서는 고준위방사성폐기물 처분을 위한 관련 기술개발은 지속적인 원자력에너지의 이용을 위해 시급한 해결해야할 중요한 사안으로 여겨지고 있다. 이미 중저준위처분장이 운영 중인 국내에서는 고준위방사성폐기물의 관리에 대한 관심이 높아지면서 현장실증 연구를 위한 지하연구시설 건설에 대한 관심도도 높아지고 있다. 지하심부 암반에 고준위방사성 폐기물 처분장을 건설, 운영하기 위해서는 암반 안정성이 보장되어야 한다. 암반손상대는 처분장 암반 안정성에 영향을 미치는 요소로써 해외 각국의 지하연구시설에서는 다양한 암반손상대 연구가 수행되었다. 처분 환경에서 암반손상대의 특성과 영향을 정확히 평가하기 위해서는 유사한 환경에서 기 수행된 연구 결과의 분석을 바탕으로 신뢰도 높은 조사 방법의 사용이 요구된다. 본 연구에서는 세계 각국에 건설된 지하연구시설의 현황과 암반손상대의 규모, 특성, 영향에 대한 연구 방법 및 주요 연구결과를 조사, 보고하였다. 이는 고준위폐기물 관리기술 개발을 위해 수행될 지하연구시설을 활용한 국내 관련 연구의 수행에 기여할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.561-577
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• 2021

고준위방사성폐기물 심층처분장 내 압축 벤토나이트 완충재는 지하수 유입으로 인해 포화되어 팽윤하고, 이때 발생하는 팽윤압으로 인해 벤토나이트가 처분공 주변 암반 균열 내로 침투하게 된다. 침투한 벤토나이트는 지하수 흐름에 노출되어 공학적방벽 외부로 침식될 수 있고, 이러한 벤토나이트 완충재의 침식 및 질량 유실은 공학적방벽의 물리적 건전성에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 심층처분시스템의 장기 건전성을 평가하기 위해 지하수 유입과 완충재의 암반 균열 침투에 따른 완충재와 근계암반 사이의 상호작용이 평가되어야 한다. 본 연구에서는 유사정적 공진주 시험기를 이용하여 벤토나이트 완충재의 암반 균열 침투가 근계암반의 역학적 거동에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 국내 심층처분장의 완충재 재료로 고려되는 경주 벤토나이트와 한국원자력연구원의 지하처분연구시설에서 채취한 화강암 디스크를 이용해 완충재 충전물이 포함된 등가연속체 절리 암반 시편을 모사하였고, 수직응력 및 포화여부에 따른 탄성파 속도 변화를 측정하여 절리면의 절리수직강성 및 절리전단강성 변화를 유추하였다. 본 연구에서 수행한 실내실험 결과는 향후 불연속면을 고려한 처분시스템 성능평가 해석의 입력변수로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.205-210
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• 2005

개정예정인 중${\cdot}$저준위 방사성폐기물 처분시설 인도규정에서는 방사성폐기물 처분을 위해 폐기물 발생자가 방사성폐기물의 처분요건 적합성을 입증하도록 권고하고 있다. 이에 따르면 중${\cdot}$저준위 방사성폐기물의 처분을 위해서는 폐기물의 핵종농도, 물리화학적 특성 및 그 건전성 등이 확보 되어야하며 폐기물 발생자는 이러한 정보를 처분사업자에게 전달하도록 규정되어 있다. 또한 처분 사업자는 처분시설의 안전성 평가를 통해 부지특성을 고려한 방사성폐기물 인수기준(Site Specific Waste Acceptance Criteria, SWAC)을 규정하며, 발생자는 이 기준에 따라 중${\cdot}$저준위 방사성폐기물을 관리, 처리, 인도하도록 규정되어 있다. 상기 규정과 기준을 준수하기위해 폐기물 발생자는 처분대상이 되는 폐기물을 처분시설로 운반하기 이전에 처분적합성을 사전에 입증하여야 하며 이를 위하여 관련 제도 및 절차인 방사성폐기물인증프로그램을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 원자력 선진국들에서 시행하고 있는 방사성폐기물인증프로그램에 대한 심층 분석을 통해 국내 원전에 적용 가능한 인증프로그램 초안을 개발하였고, 그 적용성을 검증하기 위하여 현재 울진 1, 2 발전소에서 시범 적용하고 있다. 앞으로 시범적용 결과분석을 통해 국내 여건에 부합하는 방사성폐기물인증프로그램을 개발하고자 한다.