• Nuclear Engineering and Technology
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• 제22권1호
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• pp.29-35
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• 1990

처분장에서 예상되는 주요 지중변수들의 광범위한 조건에서 우라늄의 용해도를 계산하였다. 고려된 변수로는 pH, Eh및 지하수의 조성을 선정하였다. 계산에는 열역학적 화학평형 법칙에 원리를 두고 있다. 결과, 지하 처분장의 예상조건에서 우라늄의 용해도에 영향을 미치는 중요한 변수는 Eh, pH임을 보여준다. 본 연구결과는 방사성폐기물 처분 안전성 평가에 적용할 수 있다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권1호
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• pp.113-121
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• 2021

A safety assessment of radioactive waste repositories is a mandatory requirement process because there are possible radiological hazards owing to radionuclide migration from radioactive waste to the biosphere. For a reliable safety assessment, it is important to establish a parameter database that reflects the site-specific characteristics of the disposal facility and repository site. From this perspective, solubility, a major geochemical parameter, has been chosen as an important parameter for modeling the migration behavior of radionuclides. The solubilities were derived for Am, Ni, Tc, and U, which were major radionuclides in this study, and on-site groundwater data reflecting the operational conditions of the Gyeongju low and intermediate level radioactive waste (LILW) repository were applied to reflect the site-specific characteristics. The radiation dose was derived by applying the solubility and radionuclide inventory data to the RESRAD-OFFSITE code, and sensitivity analysis of the dose according to the solubility variation was performed. As a result, owing to the low amount of radionuclide inventory, the dose variation was insignificant. The derived solubility can be used as the main input data for the safety assessment of the Gyeongju LILW repository in the future.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.130-137
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• 2022

In the geological repository of radioactive nuclear waste, anaerobic corrosion can generate hydrogen, and may conservatively lead to the production of hydrogen-air layer. The accumulated hydrogen may cause a hazardous flame propagation resulting from any potential ignition sources. This study numerically investigates the processes of ignition and flame propagation in the layered mixture. Simple geometry was chosen to represent the geological repository, and reactive flow simulations were performed with different ignition power, energy, and locations. The simulation results revealed the effects of power and energy of ignition source, which were also analyzed theoretically. The mechanism of layered flame propagation was suggested, which includes three stages: propagation into the hydrogen area, downward propagation due to the product gas, and horizontal propagation along the top wall. To investigate the effect of the ignition source location, simulations with eight different positions were performed, and the boundary of hazardous ignition area was identified. The simulation results were also explained through scaling analysis. This study evaluates the potential risk of the accumulated hydrogen in geological repository, and illustrates the layered flame propagation in related ignition scenarios.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권3호
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• pp.355-362
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• 2019

본 논문에서는 최근 새롭게 제안된 심부수평시추공처분 개념을 소개하고, 우리나라 여건에서는 어떻게 적용될 수 있을지에 대하여 고려해 보았다. 이 개념은 방향제어시추기술로 심부수평시추공을 설치하고 고준위방사성폐기물을 처분하는 개념으로, 경제성과 안전성에서 기존의 동굴식 처분개념에 비해 큰 장점을 가지고 있는 것으로 평가된다. 그러나, 아직까지 아이디어 수준이므로 국제사회에서 처분 안전성과 성능을 실증하기까지 시간이 꽤 걸릴 것이고, 규제기관의 지침 개발도 뒷받침되어야 하는 문제가 있다. 우리나라는 국토가 좁고 인구밀도가 높아 NIMBY (Not In My Back Yard) 현상이 강할 수 밖에 없고, 더불어 사용후핵연료 발생량도 적지 않아 매우 어려운 입지여건을 가지고 있다. 이러한 여건에서 연안 육지부보다는 대륙붕의 안정된 환경의 장점을 살려 연안 해저암반을 심부수평시추공처분 개념의 처분영역으로 활용한다면 해당 지역사회의 심리적인 불안감을 획기적으로 완화시킬 수 있고 처분 안전성도 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다. 더불어, 중앙집중식 심부동굴처분시설을 건설하는 경우에도 대륙붕을 활용하여 동일한 장점을 살리는 것을 고려해볼 필요가 있다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 추계학술발표회요약집
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• pp.330.2-330
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• 2002

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.349-358
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• 2005

본 연구에서는 고준위 방사성폐기물 심지층 처분시설의 규모 및 layout설정에 필요한 요소인 처분터널 및 처분공 간격에 대한 분석을 수행하였다. 이를 위하여, 기준 처분개념과 공학적 방벽 개념을 바탕으로 다양한 조건의 처분터널 및 처분공 단면을 설정하고, 단층 배치 및 복층 배치 개념 에 따른 처분동굴의 구조적, 열적 안정성을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 설계에 있어서 주요한 고려인자 중의 하나인 굴착량을 감소시킬 수 있는 처분동굴 및 처분공 간격을 제안하였다. 본 연구의 결과는 심지층 처분시설 설계시 활용될 것이며, 향후, 부지에 대한 불확실성을 줄이기 위하여 정확한 부지특성 자료를 통한 상세한 분석이 필요하다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제11권2호
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• pp.157-178
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• 2013

사용후핵연료 최종처분을 위해 심층처분은 세계적으로 가장 선호되는 방법이다. 이를 위해 선진국들은 자국 여건에 가장 잘 부합되는 고유의 처분시스템 개발에 주력하고 있거나, 일부 확보하여 상용처분사업에 적용하고 있다. 현재까지 알려진 대부분의 심층처분시스템은 공학적 및 천연방벽으로 구성된 다중방벽시스템이다. 이들 처분시스템은 수 천 년 ~ 수 십만 년 이상의 성능기간이 대하여 성능 안전성의 입증이 확인되어야 후속 상용처분사업에 적용 가능하다. 입증 현안과제들은 처분시스템의 상능 안전성 확보를 위해 수행되는 모든 행위 즉, 조사, 분석, 해석, 평가, 설계, 건설, 운영 및 폐쇄에 이르는 전 과정에 있어서 추진 과정과 결과에 대한 실현 가능성과 실증에 필요한 내용들이 해당된다. 이를 위해 대부분의 선진국들은 자국내 분포하는 대표적인 선호암종 지역에서 지하연구시설(URL)을 건설하여 실증 시연프로그램을 수행하거나 완성단계에 있다. 이 과정과 결과들은 후속되는 최종처분장 부지선정 과정에 평가기준으로 활용될 것이며, 최종처분시설의 성능 안전성평가에 필수적으로 적용하게 된다. 지하연구시설은 또한 규제-일반대중-전문가 등 다양한 이해당사자들로 하여금 심층처분의 안전성 수준에 대한 이해제고와 토론의 마당으로서 핵심적인 역할과 기능을 할 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권3호
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• pp.876-883
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• 2023

Radioactive waste should be solidified before being disposed of in the repository to eliminate liquidity or dispersibility. Cement is a widely used solidifying media for radioactive waste, and cement solidified waste should satisfy the minimum compressive strength of the waste acceptance criteria of a radioactive repository. Although the compressive strength of waste should be measured by the test method provided by the waste acceptance criteria, the method differs depending on the operating repository of different countries. Considering the measured compressive strength changes depending on test conditions, the effect of test conditions should be analyzed to avoid overestimation or underestimation of the compressive strength during disposal. We selected test conditions such as the height-to-diameter ratio, loading rate, and porosity as the main factors affecting the compressive strength of cement solidified radioactive waste. Owing to the large variance in measured compressive strength, the effects of the test conditions were analyzed via statistical analyses using parametric and nonparametric methods. The results showed that the test condition of the lower loading rate, with a height-to-diameter ratio of two, reflected the actual cement content well, while the porosity showed no correlation. The compressive strength assessment method that reflects the large variance of strengths was suggested.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권1호
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• pp.89-102
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• 2012

The buffer and backfill are important components of the engineered barrier system in a high-level waste repository, which should be constructed in a hard rock formation at a depth of several hundred meters below the ground surface. The primary function of the buffer and backfill is to seal the underground excavation as a preferred flow path for radionuclide migration from the deposited high-level waste. This study investigates the hydraulic conductivity and swelling pressure of Kyungju Ca-bentonite, which is the candidate material for the buffer and backfill in the Korean reference high-level waste disposal system. The factors that influence the hydraulic conductivity and swelling pressure of the buffer and backfill are analyzed. The factors considered are the dry density, the temperature, the sand content, the salinity and the organic carbon content. The possibility of deterioration in the sealing performance of the buffer and backfill is also assessed.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권2호
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• pp.89-96
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• 2014

원자력발전소 및 산업계에서 발생하는 중 저준위방사성폐기물을 처분하기 위한 처분장이 2014년경 준공될 것으로 예상된다. 방사성폐기물 처분을 위해서는 물리적인 처분시설의 확보도 중요할 뿐만 아니라 발생자와 처분사업자 등 각종 이해관계자들이 모두 수긍할 수 있는 비용부과체계 마련도 중요하다. 우리나라의 처분비용은 해외의 다른 국가에 비하여 높은 편에 속하며 이는 폐기물 발생자와 처분사업자에게 많은 부담을 주고 있다. 우리나라의 처분비용이 높은 이유는 처분장 확보를 위한 사회적 비용 또는 건설비가 다른 국가에 비하여 상대적으로 높은 이유도 있겠으나, 처분장 건설을 위해 조달한 비용에서 발생한 금융비용이 보다 큰 요인으로 작용하고 있다. 본 연구에서는 처분사업의 지속가능한 사업체계 마련을 위해 비용 구조를 분석함으로서 처분비용 중 금융비용을 낮추기 위한 방안을 모색하고자 한다.