경주 방사성폐기물 처분시설은 향후 80만 포장물을 처분할 계획이며 다양한 처분방식 및 관리형태를 가진 복합계가 될 것이다. 본 논문에서는 전체부지 처분용량(80만 포장물) 처분시설의 단계별 개발에 따른 영향을 평가하기 위하여 처분시설 종합개발계획(안)에 따른 예비안전성평가를 수행하였다. 각 시나리오에 대한 안전성평가결과 처분시설의 성능목표치를 만족하였다. 다만, 전체처분시설의 안전성 평가결과에 중준위 방사성폐기물로 인하여 1단계 동굴 처분시설이 가장 크게 영향을 미치므로 처분시설의 안전성 향상을 위하여 처분방사능량제한 설정 등 관리방안이 필요하다. Safety Case 단계별 구축을 통하여 중 저준위 방사성폐기물 처분시설 종합개발 과정에서 인지된 불확실성을 저감하여 안전성을 증진 시킬 수 있을 것으로 판단된다.
원자력이용시설 주변의 방사선환경조사는 교육과학기술부 고시 제2008-28호(원자력이용시설 주변의 방사선환경조사 및 방사선환경 영향평가에 관한 고시)에 따라 주변주민들이 받게 되는 방사선량이 연간 선량한도 이내로 충분히 적게 유지되고 있는지를 확인함으로써 주변주민의 건강과 안전을 확보하고 주변 환경의 오염을 사전에 예방하는 데 있다. 그런데 국내 최초의 방사성폐기물처분시설은 시설운영을 시작하기 전 최소 2년 동안의 기초 환경조사 자료를 취득하여 부지주변의 기준 준위를 설정해야 하므로 2007년부터 2009년 상반기 방사성폐기물처분시설의 시범운영 및 2010년 상반기 준공을 목표로 방사선과 방사능에 대한 관한 기초 환경조사 자료를 취득하고 있다. 따라서 방사성폐기물처분시설 주변의 방사선환경조사에 관한 추진내용을 분석하고 최근에 취득한 2008년도 전반기 방사선환경조사결과를 바탕으로 향후 조사계획서 개정방향과 방사성폐기물처분시설 주변의 방사선환경조사를 수행하기 위해 관련 내용을 고찰하였다.
Park Jin Beak;Park Joo Wan;Lee Eun Yong;Kim Chang Lak
Nuclear Engineering and Technology
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제35권5호
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pp.387-398
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2003
For reference human intrusion scenarios constructed in previous study, a probabilistic safety assessment to derive the radionuclide concentration limits for the low- and intermediate- level radioactive waste disposal facility is conducted. Statistical approach by the Latin Hypercube Sampling method is introduced and new assumptions about the disposal facility system are examined and discussed. In our previous study of deterministic approach, the post construction scenarios appeared as most limiting scenario to derive the radionuclide concentration limits. Whereas, in this statistical approach, the post drilling and the post construction scenarios are mutually competing for the scenario selection according to which radionuclides are more important in safety assessment context. Introduction of new assumption shows that the post drilling scenario can play an important role as the limiting scenario instead of the post-construction scenario. When we compare the concentration limits between the previous and this study, concentrations of radionuclides such as Nb-94, Cs-137 and alpha-emitting radionuclides show elevated values than the case of the previous study. Remaining radionuclides such as Sr-90, Tc-99 I-129, Ni-59 and Ni-63 show lower values than the case of the previous study.
The simulation of water balance was conducted for suggested four alternative multi-layer cover design of near-surface radioactive waste disposal facility under domestic climate condition. The analysis was also conducted for the most favorable one out of four alternative cover design under conservative scenarios. Until 100 years after closure of disposal vault, the infiltration flux for the most favorable cover design was negligible even under doubling of the ambient precipitation condition. When the degradation of asphalt and geomembrane after 100 years of closure was considered, the infiltration flux significantly increased almost to the design criteria of cover system in I' Aube disposal facility. And it was found that the hydraulic conductivity of bentonite/sand as a bottom barrier should be no greater than 1$\times$10$^{-7}$ cm/sec recommended by U.S. EPA.
2014년 12월 사용 승인된 경주 중저준위 방사성폐기물 동굴처분시설은 중저준위 방사성폐기물의 처분을 위해 운영중이나 중준위 방사성폐기물을 처분할 수 없다. 왜나하면 기존 중준위 방사성폐기물이 원자력안전위원회 고시 2014-003호에 따라 방사성폐기물 준위가 세분화되었으며, 기존의 중저준위 방사성폐기물 핵종별 처분농도제한치 값이 변경되었으나 이를 고려하지 못하였기 때문이다. 중준위 방사성폐기물의 안전한 처분을 위해 IAEA에서 제시한 방법론과는 달리 방사능량 산출 시 적용된 가용데이터를 기반으로 기존의 설정된 극저준위 및 저준위 방사성폐기물의 처분농도제한치를 고려하여 1단계 동굴처분시설의 중준위 방사성폐기물에 대한 처분농도제한치를 설정하였다. 단, $^{14}C$의 경우 처분농도제한치 외에 추가적인 방사능량 제한이 필요함을 확인하고 우물이용시나리오를 통해 1단계 동굴처분시설의 총방사능량을 제한하였다. 설정된 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치와 $^{14}C$의 총방사능량이 적용된 방사능량에 대해 운영 중 및 폐쇄 후 시나리오의 평가결과가 모두 성능목표치를 만족함을 확인하여, 도출된 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치가 1단계 동굴처분시설의 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치로 사용할 수 있음을 확인하였다. 처분 안전성 증진을 위해 방사성폐기물 발생기관의 데이터를 추가 확보하며, $^{14}C$의 누적방사능량을 관리해 나갈 계획이다.
중저준위 방사성폐기물의 처분안전성 확보와 중저준위 방폐물관리 시행계획에 따른 안정적인 처분시설 개발을 위해 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치에 대하여 IAEA 방법론에 따라 고찰하였다. 고찰결과 IAEA 방법론에 따라 도출된 결과는 1단계 동굴처분시설 중준위 방사성폐기물의 처분농도제한치로 사용하기 부적합하였다. 1단계 동굴처분시설은 다양한 준위 및 여러 종류의 방사성폐기물이 처분 대상이 되나, IAEA 방법론은 본래 천층처분시설의 처분농도제한치를 설정하는 방법으로서, 단일종류의 방사성폐기물로만 구성된 처분시설의 처분농도제한치를 설정하기 적합하기 때문이었다. 따라서 처분대상 방사성폐기물의 준위별 수량을 고려한 방사능 도출, 이에 대한 시나리오별 평가결과 및 성능목표치를 고려한 1단계 동굴처분시설 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치 산출 방법의 개발 및 적용이 동굴처분시설의 안정적인 운영을 위해 필요하다.
The second-stage near surface disposal facility for low and very low level radioactive waste's permanent disposal is to be built. During the institutional control period, the inadvertent intrusion of the general public is limited. But after the institutional control period, the access to the general public is not restricted. Therefore human who has purpose of residence and resource exploration can intrude the disposal facility. In this case, radioactive effects to the intruder should be limited within regulatory dose limits. This study conducted the safety assessment of human intrusion on the second-stage surface disposal facility through drilling and post drilling scenario. Results of drilling and post drilling scenario were satisfied with regulatory dose limits. The result showed that post-drilling scenario was more significant than drilling scenario. According to the human intrusion time and behavior after the closure of the facility, dominant radionuclide contributing to the intruder was different. Sensitivity analyses on the parameters about the human behavior were also satisfied with regulatory dose limits. Especially, manual redistribution factor was the most sensitive parameter on exposure dose. A loading plan of spent filter waste and dry active waste was more effective than a loading plan of spent filter waste and other wastes for the radiological point of view. These results can be expected to provide both robustness and defense in depth for the development of safety case further.
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.
방사성폐기물 처분시설을 보유하고 있는 국가들은 방사성폐기물 처분시설 시스템의 이해도 제고 및 신뢰성 증진을 위해서는 다양한 보조지표를 선정하여 평가하고 있다. 본 논문에서는 처분시설에 적용되는 국외 처분시설의 보조지표들을 조사하고, 우리나라 월성 중·저준위 방사성폐기물 처분시설에서 근계지역의 공학적 방벽과 원계지역의 자연방벽 성능평가를 위해 연속적인 방벽에서의 방사성 핵종 이동을 보여줄 수 있는 방벽 간의 방사성 핵종 플럭스를 보조안전지표로 선정하여 적용하였다. 처분시설의 정상시나리오를 콘크리트 사일로의 건전조건과 열화조건으로 나누어 방벽별 성능평가를 수행하였으며, 방사성 핵종에서 방벽별 지연성능 기여도를 확인하였다. 콘크리트가 건전한 경우에서 공학적 방벽의 방벽별 상세성능을 파악하였으며, 열화콘크리트의 경우, 공학적 방벽의 성능저하도 및 자연암반과의 상대적 중요도를 정량적으로 확인하였다. 향후본 연구 결과는 2단계 표층처분시설 설계 최적화 및 방벽성능의 검증방법으로 활용할 수 있다. 아울러, 향후에는 처분시설의 Safety Case 구축과 안전성의 이해 제고 및 신뢰성 증진을 위하여 지속적으로 보조지표를 추가 선정하여 평가하고자 한다.
방사성폐기물 발생기관의 가용데이터를 기반으로 산출된 핵종재고량을 적용하여 예비안전성평가를 수행한 결과 처분안전성과 운영측면에서 많은 어려움이 예상됨을 확인하였다. 본 논문에서는 전체처분시설 예비안전성평가를 수행하였으며, 평가결과 성능목표치 초과핵종에 대해 방사능량이 큰 비중을 차지하는 단위포장물을 선별하고, 높은 표면선량률의 포장물을 처분대상에서 제외하는 방식으로 처분시설의 처분방사능량제한을 도입하였다. 처분방사능량제한은 안전기준 만족을 위한 처분시설별 인수기준과 처분기준 설정에 기초자료로 활용할 것이며, 경주 처분시설의 안전한 종합개발계획수립 및 처분시설의 안전성 최적화를 위한 Safety Case 구축에 기여할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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