• 방사성폐기물학회지
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• 제14권4호
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• pp.367-384
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• 2016

고준위방사성폐기물 심층처분에서 처분안전성의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 방안으로 그리고 처분 프로그램 개발 및 인허가를 위해 많은 나라들에서 자국에 적합한 safety case를 개발하고 있다. 본 연구에서는 방사성폐기물 처분을 위한 safety case의 의의, 필요성, 개발과정들을 정리하고 소개하였다. 그리고 처분안전성을 safety case의 다양한 측면에서 논의하였다. 아울러 스위스, 일본, 미국, 스웨덴, 핀란드 등 해외의 safety case 개발 현황과 현재 KAERI에서 개발 중인 safety case의 개발 전략을 간략히 소개하였다. 고준위방사성폐기물 처분안전성의 신뢰도 향상을 위해 safety case 기반 하에서 어떤 노력들이 필요한지를 분석하였다. 그리고 국내 상황을 반영하여 신뢰할 수 있는 정보자료의 구축, 안전성 관련 과정들의 이해, 안전성평가의 불확실성 저감, 이해당사자와의 의사소통, 공정성과 투명성 확보 등의 실행 방안을 제안하고 논의하였다. 본 논문에 제시된 내용들은 심층처분 safety case를 이해하고, 국내에서 개발하고 있는 고준위방사성폐기물 처분 safety case 개발을 통한 처분안전성 신뢰도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제16권1호
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• pp.53-72
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• 1991

An integrated model is developed in this paper for the performance assessment of high level radioactive waste repository. This integrated model consists of two simple mathematical models. One is a multiple-barrier failure model of the repository system based on constant failure rates which provides source terms to biosphere. The other is a biosphere model which has multiple pathways for radionuclides to reach to human. For the parametric uncertainty and sensitivity analysis for the risk assessment of high level radioactive waste repository, Latin hypercube sampling and rank correlation techniques are applied to this model. The former is cost-effective for large computer programs because it gives smaller error in estimating output distribution even with smaller number of runs compared to crude Monte Carlo technique. The latter is good for generating dependence structure among samples of input parameters. It is also used to find out the most sensitive, or important, parameter groups among given input parameters. The methodology of the mathematical modelling with statistical analysis will provide useful insights to the decision-making of radioactive waste repository selection and future researches related to uncertain and sensitive input parameters.

• 터널과지하공간
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• 제31권4호
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• pp.221-242
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• 2021

기존의 한국형 기준 처분시스템의 처분 효율을 높인 향상된 한국형 기준 처분시스템(Improved Korean Reference Disposal System, KRS⁺)의 열-수리-역학적 복합거동 성능평가를 위해 TOUGH2-MP/FLAC3D를 이용한 수치모델링 연구가 수행되었다. 사용후핵연료 처분 이후 방사성 붕괴열에 의해 처분시스템의 온도가 상승하고, 방사성 붕괴열이 빠르게 감소함에 따라 온도가 감소하여 최대 온도가 설계기준 온도인 100℃를 넘지 않는 것으로 나타났다. 완충재의 초기 포화도는 온도 상승으로 인한 공극수의 증발로 인해 감소하였다가 주변 암반으로부터 지하수가 유입되어 처분 약 250년 후 포화 상태에 이르렀다. 암반에서는 완충재와 암반의 흡입력의 차이로 인해 암반에서 완충재로 지하수가 유입되어 처분 직후 포화도가 감소하다가 이후 원계 암반으로부터 지하수가 유입되어 포화 상태에 도달했다. 처분시스템 내 열응력과 팽윤압 발생에 의한 주변 암반의 파괴 가능성을 평가하고자 모어-쿨롱 파괴기준식과 스폴링 강도를 사용하였다. KRS⁺ 처분시스템의 처분공의 간격을 감소시키면서 처분시스템의 열적 거동 변화를 확인하였는데, 처분공 간격이 5.5 m 이하에서는 완충재의 설계 기준 온도를 초과하게 된다. 다만, 벤토나이트 완충재 부피의 56.1%의 온도는 90℃ 이하로 유지되었다. 본 연구에서 사용한 수치해석 기법은 향후 응력 모델, 지온 경사 및 입력 물성을 변화시킨 다양한 조건에서의 처분시스템의 THM 복합거동 성능평가에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제34권1호
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• pp.117-136
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• 2024

고준위방사성폐기물 심층처분은 국가의 안전과 환경 보호를 위해 필수적이며, 각 나라의 지질학적, 사회적 환경에 적합한 부지선정기준의 확립은 이 과정에서 중요한 단계이다. 논문의 목적은 고준위방사성폐기물의 심층처분 부지를 확보하는 과정에서 국가별로 적용되는 다양한 지질학적 및 사회적 선정기준을 비교분석하는 것이다. 이 연구에서는 고준위방사성폐기물 처분 선도국들이 설정한 부지선정기준을 중심으로 비교분석을 수행하였으며, 각 국가별 선정기준 분석결과, 국가별 지질조건 및 환경을 반영한 선정기준을 차별적으로 설정하였음을 확인하였다. 연구의 결과는 우리나라의 고준위방사성폐기물 심층처분 부지선정기준 마련에 중요한 기반 자료로 활용될 수 있을 것이며, 국가의 지속 가능한 발전과 환경 보호에 이바지하게 될 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권5호
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• pp.429-438
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• 2008

The objective of the present study is the depth and layout optimizations of a single layer, high level radioactive waste repository in a discontinuous rock mass with special joint set arrangements. A single layer repository model, considering variations in the repository depths, pitches, and tunnel spacings, is used to analyze the thermomechanical interaction behavior. It is assumed that the repository is constructed in saturated granite with joints; the PWR spent fuel in a disposal canister is installed in a deposition drift which is then sealed with compacted bentonite; and the backfill material is filled in the repository tunnel. The decay heat generated by the high level radioactive wastes governs the thermomechanical behavior of the near field rock mass of the repository. The temperature and displacement behavior of the repository is influenced more by the pitch variations than the tunnel spacing and repository depth. However, the stress behavior is influenced more by the repository depth variations than the pitch and tunnel spacing. For the final selection of the tunnel spacing, pitch, and repository depth, other aspects such as the nuclide migration through a groundwater flow path, construction costs, operation costs, and so on should be considered.

• 방사성폐기물학회지
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• 제21권1호
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• pp.65-93
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• 2023

Several countries have been operating radioactive waste disposal (RWD) programs to construct their own repositories and have used natural analogues (NA) studies directly or indirectly to ensure the reliability of the long-term safety of deep geological disposal (DGD) systems. A DGD system in Korea has been under development, and for this purpose a generic NA study is necessary. The Korea Atomic Energy Research Institute has just launched the first national NA R&D program in Korea to identify the role of NA studies and to support the safety case in the RWD program. In this article, we review some cases of NA studies carried out in advanced countries considering crystalline rocks as candidate host rocks for high-level radioactive waste disposal. We examine the differences among these case studies and their roles in reflecting each country's disposal repository design. The legal basis and roadmap for NA studies in each country are also described. However because the results of this analysis depend upon different environmental conditions, they can be only used as important data for establishing various research strategies to strengthen the NA study environment for domestic disposal system research in Korea.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권2호
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• pp.87-92
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• 2011

본 논문은 극저준위폐기물 관리에 관한 중국의 정책과 규정들을 소개하고 있다. 오래된 시설의 중요한 해체 및 부지복구 프로그램에 주어진 바와 같이, 극저준위폐기물의 처분을 위한 새로운 시설의 필요성이 대두되고 있다. 여러가지 일반적인 설계원리들은 다중방벽에 의해 폐기물을 격리시키는 중저준위폐기물 처분시설과 같다. 콘크리트 방벽을 사용하는 것 대신에 벤토나이트 또는 고밀도 폴리에틸렌 멤브레인을 사용하는 것 외에 통상적으로 처분시설의 설계는 위해폐기물 처분시설의 설계와 같다 극저준위폐기물 처분시설 2개소의 공학적 설계가 소개되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권1호
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• pp.55-62
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• 2012

고준위폐기물 처분과 관련하여, 최근 저장소 형태의 처분장 개념에 대한 대안으로 검토되고 있는 시추공 처분 개념에 대한 연구 현황을 정리하고 시추공 처분 개념의 국내 적용 가능성과 필요한 연구 항목에 대해 논의하였다. 현재 미국과 스웨덴을 중심으로 논의된 시추공 처분 개념은 심부시추공을 설치하여 지하 3 - 5km 구간에 고준위폐기물을 처분하는 것을 의미하며, 현재까지의 연구 결과에 의하면 이 처분 개념은 심부지하수의 층상구조, 작은 규모의 지표시설 등으로 인해 처분 및 비용 효율이 클 것으로 예상된다. 이에 반해 국내에는 축적된 심부 지질 자료가 없어 적용 가능성에 대한 논의할 여지가 없다. 이에 저장소 형태의 처분장 개념에 대한 대안으로 시추공 처분 개념을 검토하기 위해서는 향후 심지층 자료 확보, 공학적 방벽 연구, 수치모의모델 개발, 처분 기술 개발 등의 연구가 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권5호
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• pp.312-323
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• 2015

본 논문은 국내 외 사용후핵연료 및 방사성폐기물 관리 현안 분석을 바탕으로 향후 나아갈 방향을 제시한다. 원자력 발전을 앞서 이용해 온 미국 사례를 중심으로 다양한 국가들의 처분장 확보 및 실패 사례와 최근의 관리 정책 기조를 정리하였다. 아울러, 원전 해체에 따른 고선량 방사성폐기물, 핵안보 사안 그리고 핵연료 전주기 관점에서 평가한 경제성 기반 정책 수립의 필요성을 논하였다. 사용후핵연료 및 방사성폐기물 관리의 핵심 사안을 세부적으로 중간저장, 영구처분 그리고 재처리로 분류하고 기술 검토와 인허가 체제 구축 및 연구 추진 방향성에 대한 정책 제언을 담았다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제19권4호
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• pp.249-265
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• 1987

고준위 방사성폐기물 처분장에 대한 확률론적 위험도 평가를 위해 지금까지 많은 방법들이 제안되어 왔다. 이 계는 많은 불확실성을 갖는 입력 변수들을 갖고 있어서 이 입력변수들에 대해 계산된 위험도 역시 많은 불착실성을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 점들을 조직적으로 분석하기 위하여 여러가지 불확실도 및 민감도 분석 방법들이 개발되었고 고준위 폐기물 처분장의 위험도 평가에 적용되었다. 본 논문을 통해 개발된 통계 패키지 SPUSA는 통계적 열여유도 분석, 방사선원 불확실도 분석등 등의 분야에도 사용될 수 있다.