• 제목/요약/키워드: Rock Cavern

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Radiotoxicity flux and concentration as complementary safety indicators for the safety assessment of a rock-cavern type LILW repository

  • Jo, Yongheum;Han, Sol-Chan;Ok, Soon-Il;Choi, Seonggyu;Yun, Jong-Il
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권8호
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    • pp.1324-1329
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    • 2018
  • This study presents a practical application of complementary safety indicators, which can be applied in a safety assessment of a radioactive waste repository by excluding a biosphere simulation and comparing the artificial radiation originating from the repository with the background natural radiation. Complementary safety indicators (radiotoxicity flux from geosphere and radiotoxicity concentration in seawater) were applied in the safety assessment of a rock-cavern type low and intermediate level radioactive waste (LILW) repository in the Republic of Korea. The natural radionuclide ($^{40}K$, $^{226,228}Ra$, $^{232}Th$, and $^{234,235,238}U$) concentrations in the groundwater and seawater at the Gyeongju LILW repository site were measured. Based on the analyzed concentrations of natural radionuclides, the levels of natural radiation were determined to be $8.6{\times}10^{-5}$ - $8.0{\times}10^{-4}Sv/m^2/yr$ and $6.95{\times}10^{-5}Sv/m^3$ for radiotoxicity flux from the geosphere and radiotoxicity concentration in seawater, respectively. From simulation results obtained using a Goldsim-based safety assessment model, it was determined that the radiotoxicity of radionuclides released from the repository is lower than that of the natural radionuclides inherently present in the natural waters. The applicability of the complementary safety indicators to the safety case was discussed with regard to reduction of the uncertainty associated with biosphere simulations, and communication with the public.

지하 암반 공동내 지보시스템의 구조적 안전성 평가 방법 (A Method for Assessing Structural Safety of Ground-Support Systems in Underground Rock Cavern)

  • 장승필;서정문
    • 지질공학
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    • 제6권1호
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    • pp.23-31
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    • 1996
  • NATM공법에 의한 지하 암반공동에서 숏크리트내의 불평형력이 지보 시스템에 전달되는 하중 전달 메커니즘을 고려하여 지보시스템내의 응력 재분배 과정을 모델링하였으며,그에 따른 지보시스템의 해석모델을 제안 하고 숏크리트의 탄성거동에 관하여 고찰하였다.응력 재분배 모델을 이용하여 설계변수가 변화함에 따라 지보시스템에 미치는 영향을 분석한 결과 숏크리트의 최대 압축응력은 현저히 감소되었다. 암반의 수평지압계수 및 탄성계수가 구조응답에 큰 영향을 미치나 지보시스템 자체의 특성 변화가 응답에 미치는 영향은 매우 적었다. 구조재의 안전율을 평가할 수 있는 상관식을 제시하였다. 본 연구결과를 이용하여 지하구조물의 안전성을 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

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지하 채굴 폐공동의 활용 가능성 검토 (Feasibility Study on the Utilization of Abandoned Underground Excavation Caverns)

  • 임한욱;백환조;김치환
    • 터널과지하공간
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    • 제10권2호
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    • pp.249-256
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    • 2000
  • 1980년대 말 이후 산업구조의 개편에 따라 국내 대부분의 광산은 폐·휴업 상태이며, 기존 채굴공동은 방치되고 있어 부분적으로 환경 저해요인으로 인식되고 있는 실정이다. 따라서,이들 폐공동의 활용방안을 검토하기 위하여 1차적으로 외국의 활용 사례를 검토하였다. 그 결과 농·수·축산물의 지하저장, 압축공기의 저장시설, 산업 폐기물의 처리장으로의 활용 예를 예시하였다. 그러나 국내에서 비교적 쉽게 활용할 수 있는 분야는 산업 폐기물의 처리장이라 할 수 있다. 이를 위해서는 채굴공동에 대한 보강 및 안전 대책의 수립은 물론 각 이용 목적에 따른 암반공학적 연구가 선행되어야 한다.

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지하 LPG저장공동 주변의 지하수위 강하 원인규명을 위한 파라미터추정 (Parameter estimation for identification on cause of drawdown around underground LPG storage cavern)

  • Han, Il-Yeong;Lee, Dae-Hyuck;Lee, Jung-Eun;Jung, Kwang-Pil
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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    • pp.76-80
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    • 1998
  • In order to identify the cause of ground water drawdown of a piezometer installed around the LPG storage cavern, parameter estimations were conducted by inverse and forward numerical models. An inverse model, SK-EST developed by SK Engineering & Construction Co., Ltd.(SKEC,1997) was performed to estimate the change of the hydraulic conductivity. It was verified by the commercial forward model, AQUA3D (VATNASKIL,1995). The simulation results showed that the hydraulic diffusivity of the rock mass between the piezometer and the cavern had been increased and the change rate of the hydraulic head had been abruptly increased in response to the change of the operation pressure. Finally the statistical analysis for observed data showed the increase of the change rate of the hydraulic head and thus proved the applicability of SK-EST.

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지하 대공동의 3차원 굴착거동에 관한 연구 (Three Dimensional Behaviour of the Rock Mass around a Large Rock Cavern during Excavation)

  • 이영남;서영호;주광수
    • 터널과지하공간
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    • 제8권1호
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    • pp.67-73
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    • 1998
  • This paper presents the results of deformation measurement and numerical analysis carried out to study the behaviour of the rock mass around large underground oil storage caverns. Displacements during excavation have been monitored using borehole extensometers which had been installed before the excavation of caverns proceeded. Numerical analysis has been carried out to examine the three-dimensional behaviour of rock and the face advance effect. The input parameters for this analysis were determined from the results of laboratory and field tests. The deformation modulus of the rock mass was determined from plate loading test at the site and in-situ stresses were measured from the overcoring method with USBM deformation gauge. The results from this study gave a clear picture for three-dimensional behaviour of the rock mass, hence would be used for the optimum design.

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암반내 축열시스템의 열-수리-역학적 상호작용에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Studies on Thermo-Hydro-Mechanical Couplings for Underground Heat Storage.)

  • 이희석;김명환;이희근
    • 터널과지하공간
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    • 제8권1호
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    • pp.17-25
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    • 1998
  • This paper investigates coupled thermal, mechanical and hydraulic phenomena in deep rock mass especially for underground heat storage system. Firstly, concepts of underground heat storage were presented and coupling phenomena in this area were illustrated. In order to understand the basic mechanism of thermal, hydraulic and deformation behavior in rock cavern disturbed by thermal gradient about 10$0^{\circ}C$, various numerical experiments were conducted using several codes. The study involves the behavior of fractured rock mass including rock joint. In spite of the limitation of codes modelling fully coupled effects, these codes could be applied in analysis of underground heat storage. The heat loss in rock mass, which is a major factor in heat storage, is insignificant in all results.

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복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 내압구조에 대한 반복하중의 역학적 영향평가 (Mechanical Properties of a Lining System under Cyclic Loading Conditions in Underground Lined Rock Cavern for Compressed Air Energy Storage)

  • 천대성;박찬;정용복;박철환;송원경
    • 터널과지하공간
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    • 제22권2호
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    • pp.77-85
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    • 2012
  • 피로파괴는 반복적인 하중에 의해 재료 내에 균열이 발생하고, 진전함에 따라 재료의 물성이 약화되어 최종적으로 파괴에 이르는 현상을 말하며, 일반적으로 반복적인 하중이 가해지는 기계나 구조물 등은 피로파괴를 고려한다. 암반구조물의 경우 일반적으로 동적인 반복하중에 의한 피로파괴보다는 정적인 크립에 의한 피로 파괴를 경험하는 경우가 대다수이다. 그러나 압축공기와 같은 물질을 지하에 저장하는 경우 물질의 입 출에 의한 내부 압력의 변화가 발생하기 때문에 지하저장시설이 위치하는 암반과 내부 콘크리트의 동적 피로파괴 특성을 검토해야한다. 본 연구에서는 복공식 지하 압축공기에너지 저장공동 내부에 설치되는 콘크리트 라이닝의 반복굴곡하중에 대한 물성변화와 플러그가 설치된 경계에서의 반복전단하중에 대한 물성변화를 실험적인 방법에 의해 알아보았다. 반복전단시험을 통해 적절한 수직응력에서 평면 인터페이스의 플러그도 역학적인 안정성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 반복굴곡시험에서는 반복재하에 따른 콘크리트 라이닝의 강도저하 현상을 확인하였으며, 이로부터 S-N 곡선을 구하였다.

열에너지 저장 암반공동의 형상 및 레이아웃 설계 가이드라인 (Guidelines for Designing the Shape and Layout of Thermal Energy Storage (TES) Rock Caverns)

  • 박도현;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제25권2호
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    • pp.115-124
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    • 2015
  • 열에너지 저장은 고온 또는 저온의 잉여 열에너지를 저장하여 수요 발생 시 사용하기 위한 기술로서 에너지의 수요와 공급 사이의 불균형을 해소하고, 이를 통해 에너지 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다. 특히 간헐적인 신재생에너지 자원을 열에너지 형태로 변환하거나 저장함으로써 에너지 믹스에서 신재생에너지의 비중을 제고할 수 있으며, 이를 위해서는 열에너지 저장 장치와의 조합이 반드시 필요하다. 지하 암반공동을 이용한 열에너지 저장은 높은 건설비용이 수반되어 그 활용이 제한적이지만, 대규모의 열에너지를 장기간 저장할 수 있는 가장 현실적인 방법이다. 또한 기후조건에 따라 외부로의 열손실이 영향을 받는 지상의 열저장소와는 달리, 열저장 지하 암반공동은 장기 운영 시 주변 암반의 히팅에 따른 열손실의 감소를 기대할 수 있다. 본고에서는 열저장 암반공동의 형상 및 다중배치 설계 시 고려해야 할 주요 인자들을 소개하고, 저장공간의 설계에 대한 가이드라인을 제안하였다.

절리암반의 역학적 특성 분석을 위한 역해석 모델 개발 (Developement of back-analysis model for determining the mechanical properties of jointed rock)

  • 조태진
    • 터널과지하공간
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    • 제6권1호
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    • pp.19-29
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    • 1996
  • Back analysis model, capable of calculating the mechanical properties and the in-situ stresses of jointed rock mass, was developed based on the inverse method using a continuum theory. Constitutive equation for the behavior of jointed rock contains two unknown parameters, elastic modulus of intact rock and stiffness of joint, hence algorithm which determines both parameters simultaneously cannot be established. To avoid algebraic difficulties elastic modulus of intact rock was assumed to be known, since the representative value of which would be quite easily determined. Then, the ratio ($\beta$) of joint stiffness to elastic modulus of intact rock was assigned and back analysis for the behavior of jointed rock was carried-out. The value $\beta$ was repeatedly modified until the elastic modulus from back analysis became very comparable to the predetermined value. The joint stiffness could be calculated by multipling the ratio $\beta$ to the final result of elastic modulus. Accuracy and reliability of back analysis procedure was successfully testified using a sample model simulating the underground opening in the jointed rock mass. Applicability of back analysis model for the underground excavation in practice was also verified by analyzing the mechanical properties of jointed rock in which underground oil storage cavern were under construction.

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