• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.400-414
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• 2021

고준위방사성폐기물 처분장에서 벤토나이트는 공학적방벽재로서 주로 사용되어지는 재료로서 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 보고에서는 이러한 벤토나이트에 대한 X선 단층촬영 기반의 분석 및 특성화와 관련된 최근 연구 및 기술동향을 고찰하였다. X선 단층촬영 기반 벤토나이트의 평가는 분말형태와 펠렛형태에 대해 적용된 내용을 다루었다. X선 이미징을 통해 마이크로스케일에서 입자의 정보를 추출할 수 있으며 벤토나이트의 불균질성을 야기할 수 있는 펠렛 내부의 균열을 검출할 수 있다. 수화조건하에서 분말과 펠렛이 혼합된 벤토나이트에 대한 X선 분석을 통해 실험과정에서 발생하는 불균질 영역을 특정하고 모니터링이 가능하다. 펠렛으로만 구성된 벤토나이트가 펠렛과 파우더의 혼합으로 이루어진 벤토나이트보다 더 빨리 팽윤되는 특성이 보고되기도 하였다. 벤토나이트의 입자와 블록에 존재하는 작은 균열들이 건조-수화 조건하에서 각각 균열의 닫힘과 열림이 발생하는 것도 확인되었다. 전문 소프트웨어를 이용하여 시공간 단층 이미지로부터 변형률분포를 추출한 경우도 있었다. 최근의 연구들에서는 X선 단층촬영 기술을 이용하여 시간경과에 따른 벤토나이트의 건조밀도, 함수비, 입자의 이동 등을 평가하기도 하였다. 또한, 수화과정에 온도 조건을 고려하여 시간에 따른 재료의 전체 밀도 및 국부적 밀도 변화를 관찰하는 연구도 진행되고 있다.

• 터널과지하공간
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• 제30권5호
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• pp.446-461
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• 2020

MX80 벤토나이트 펠렛에서의 열-수리-역학적 복합거동 특성을 파악하고자 TOUGH2-FLAC3D 시뮬레이터를 이용하여 스페인 CIEMAT에서 수행된 컬럼 시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 실험실에서 사용된 것과 동일한 히터 파워와 물 주입압을 경계조건으로 설정하고 해석을 수행하였다. 사용된 열-수리 모델이 벤토나이트 펠렛의 복합거동 예측에 적용하기 적합한지 판단하기 위해 가열과 물 주입에 의한 벤토나이트 펠렛에서의 온도와 상대습도 변화를 시간 경과에 따라 잘 예측할 수 있는 지를 살펴보았다. 계산된 결과가 계측된 온도와 상대습도 변화 경향을 적절하게 재현 할 수 있었기 때문에 사용된 열-수리 모델은 벤토나이트 펠렛의 열-수리 복합거동을 예측하고 재현하기에 적절한 것으로 판단된다. 하지만, 물 주입 이후의 계산된 응력변화가 상대적으로 작고 느리게 변화되는 것으로 보아 사용된 탄성모델과 스웰링 모델에 한계점이 존재하는 것으로 보이며, 사용된 두 역학 모델로 완충재의 복잡한 열-수리-역학적 복합거동을 현실적으로 재현하기에 부족한 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제41권5호
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• pp.535-541
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• 1996

종자가 대단히 미세하여 육묘과정에서 많은 노동력이 소요되는 담배종자를 pelleting하여 육묘과정을 생력화할 목적으로 실험을 실시하였다. Pelleting 방법은 종자+pelleting 물질(bentonite, cellulose, clay, vermiculite) + 접착제(polyox, pelgel, CMC, water)를 혼합하여 반죽을 만든 후 성형판을 이용하여 wn조식으로 pellet을 만들었다. 각 재료별 pellet 종자의 특성 및 발아율을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. pellet종자의 경도는 접착제의 농도에 비례하여 강했고, 재료별로는 bentonite 가 가장 경도가 강했고 어느 재료에서나 접착제의 농도에 비례하여 강했다. 또 200, 400, 600, 800g press/pellet의 경도를 가진 pellet종자의 파괴율은 각각 7.5%, 0.9%, 0.6%, 0.5% 였다. 2. Pelleting 물질 1g으로 지름 및 높이가 각각 2mm인 pellet 종자를 cellulose, bentonite, clay에서 각각266개, 92개, 57개 만들 수 있었다. 3. 담배종자와 재료의 혼합비율에 따라 pellet종자 1입당 포함된 종자의 수를 임의로 조절할 수 있었다. 또 pellet 당 2∼3개의 종자를 목표로 했을 때 종자가 포함되지 않은 pellet은 6.9∼16.0% 였다. 4. Pellet 종자의 공기 중 수분흡수율은 재료별로 cellulose>bentonite>clay 순으로 낮았다. 5. Bentonite와 cellulose를 재료로한 pellet 종자의 발아율은 무처리(나종자)와 차이가 없었으나, clay를 재료로한 pellet종자에서는 paper towel 에서나 vermiculite 상토에서 모두 뚜렷한 발아저해 현상이 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제41권6호
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• pp.678-684
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• 1996

기계화 파종으로 파종작업의 생력화를 위하여 배추종자 및 볍씨 pelleting에 대해서 Pelleting 물질과 접착제에 대한 기초적인 시험을 실시하였다. 그 중 pellting 재료와 접착제에 따른 pellet의 모양형성, 경도, 발아에 대하여 조사한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Pellet 종자의 모양형성은 접착제를 pelgel, AG-11을 사용하고 재료로는 paper clay, lime, PLL-11, coal ash등을 사용할 때 가장 우수하였다. 2. Pellet 종자의 경도는 pelleting 물질에 따라, 또는 접착제의 종류에 따라 공히 영향이 켰다 3. 모양형성과 경도를 함께 고려할 때 가장 우수한 pelleting 재료는 PLL-11 및 paper clay이었고, 접착제로는 pelgel과 AG-11이 었다. 4. Pelgel을 접착제로 하고 여러 가지 재료를 이용한 pellet 종자의 발아는 대체적으로 다양한 발아저해 현상을 보였으나 PLL-11을 재료로하고 여러 가지 접착제로 pelleting한 종자에서는 발아에 지장이 없었다. 그 중 PLL-11을 재료로 한 pellet 종자에서 가장 발아을이 우수하였고 zeolite를 재료로 한 종자에서 발아억제 현상이 가장 심했다. 5. AG-11과 PLL-11을 재료로 한 볍씨 Pelleting 종자의 발아는 무처리와 같았다 6. PLL-11을 재료로 하고 여러 가지 접착제를 이용한 pellet종자에서는 발아저해가 피의 나타나지 않았다. 7. Pellet 물질의 추출물을 이용한 발아에서 zeo-lite와 bentonite추출물에서 약간의 발아저해현상이 나타났다. 8. Pellet 물질의 추출물 산도는 zeolite와 ben-tonite에서 가장 높았고, 전기전도도도 역시 zeolite와 bentonite에서 가장 높았다.

• 터널과지하공간
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• 제34권2호
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• pp.104-126
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• 2024

완충재 및 뒤채움재는 심지층처분시스템 공학적방벽 구성요소로 고준위방사성폐기물을 안전하게 격리하고 폐기물로부터 유출되는 방사성핵종의 누출을 지연시키는 데 필수적인 역할을 한다. 완충재 및 뒤채움재로는 팽윤특성을 보이는 벤토나이트 혼합물의 사용이 고려되고 있으며 주변 암반으로부터 과도한 지하수의 유입은 이러한 공학적방벽의 안정성과 효율성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 심층처분장의 안전성 확보를 위해서는 완충재 및 뒤채움재의 엄격한 품질기준 및 현장관리 방안수립과 유입 지하수를 처리할 수 있는 기술이 요구된다. 본 고에서는 다양한 실험실 시험뿐만 아니라 스웨덴 Äspö Hard Rock Laboratory에서 수행된 처분터널 1/2 규모의 Steel Tunnel Test 사례를 심층 분석하여 완충재 및 뒤재움재의 설계 요구사항을 파악하고 현장실험 사례를 통해 파악된 품질관리 요소 및 방안을 소개하였다. 또한, 완충재 및 뒤채움재의 현장시공 안정성과 효율성을 확보하기 위한 처분갱도에서의 유입 지하수 처리방법에 대해 소개하고 벤토나이트 펠렛 채움 내의 지하수 저장능력과 토목섬유(geotextile) 사용 효과에 대한 검증 결과를 소개하였다.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.36-44
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• 1998

각기 다른 종류의 입상담체(extruded pellets, sands, zeolites)를 이용하여 보조제의 종류와 조성을 달리하고 주성분을 피복 또는 흡착시켜 제제한 제제품과 조립흡착식으로 제조된 butachlor + chlometholefen(3.5 + 7.0%, 부로트 입제) 혼합입제의 부유성, 수중확산 또는 붕괴성, 수중용출도 및 생물효과를 비교하여 우수한 물성 및 효과를 갖는 용출제어형 입제 제조법을 개발하고자 하였다. 물성이 다른 원제를 이용하여 입제를 제조하기 위해서 여러 제조방식을 이용하는데 원제 2개 이상 혼합된 입제를 제조하기 위해서 고상인 원제와 증량제 및 보조제를 첨가시켜 조립한 뒤 여기에 액상 원제를 흡착시켜 제조한 입제는 우수한 부유성과 수중붕괴성, 안정된 수중용출도를 나타내었으며, 생물효과도 안정적으로 발휘시킬 수 있었다. 기립입자를 담체로 이용하여 피복 또는 흡착시킨 기립피복식 입제들은 부유성, 수중붕괴성 및 생물효과면에서 기존 입제와 대등하거나 우수하였지만 불안정한 수중용출 경향을 나타내었다. 그러나 모래피복형의 경우 기립피복식이나 지오라이트피복식과 달리 액상의 binder가 비교적 안정적으로 주성분들의 수중용출에 도움을 주었고 분상의 dispersing agent보다 액상이 부유성, 수중붕괴성 및 생물효과 면에서 기존과 비슷했거나 좋았던 결과로 볼 때 적절한 binder와 액상의 dispersing agent를 선택하여 제조한다면 기존 조립흡착식 입제와 대등하거나 우수한 물성 및 생물효과를 발현하는 입제를 개발할 수 있는 제조방식인 것으로 판단되었다.

• 터널과지하공간
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• 제24권6호
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• pp.405-417
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• 2014

고준위폐기물처분장에서 갭채움재는 완충재와 뒷채움재의 성능을 좌우하는 중요한 공학적방벽의 구성요소이다. 본 논문에서는 갭채움재에 대한 해외 기술현황을 조사하고, 이를 통하여 갭채움재의 개념, 제조기술, 성형특성, 설치기술에 대한 연구결과들을 정리하였다. 갭채움재 개념은 처분방식과 처분개념에 따라서 나라마다 약간씩 차이가 있었다. 갭채움재 물질로는 대부분 벤토나이트를 사용하였고, 충전제로 점토를 사용하였다. 갭채움재는 펠렛, 과립상, 또는 펠렛-과립상 혼합물의 형태로 사용되었다. 갭채움재 펠렛 제조에는 정압축, 롤러압축, 압출-컷팅 방법 등이 사용되었으며, 이 중, 실험과 실제 현장에서의 펠렛 소요량을 감안하여 많은 나라들이 롤러압축방법과 압출-컷팅방법에 대한 기술 확보에 집중하였다. 펠렛 성형특성 실험결과, 펠렛의 건조밀도와 건전성은 수분함량, 구성물질, 제조방법, 펠렛 크기에 민감하였고, 제작 시 압축하중에는 상대적으로 덜 민감하였다. 갭채움재의 설치방법으로는 수직처분공 완충재 갭에서는 부어넣기(pouring) 방법, 붓고 다지기(pouring and tamping) 방법, 진동을 주며 부어넣기(pouring with vibration) 방법 등이 시도되었으며, 수평처분공 완충재와 처분터널의 뒷채움재 갭에서는 숏크리트 기술을 이용한 불어넣기(blowing by use of shotcrete technology) 방법과 오거를 이용한 정치 및 다지기(auger placement and compaction) 방법 등이 시도되었다. 그러나 이 방법들은 아직 기술적으로 초기단계에 있어 앞으로도 계속적인 연구가 이루어질 것으로 예상되었다.