• 제목/요약/키워드: disposal behavior

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고준위방사성폐기물 심층처분에 미치는 황산염과 황화물의 영향에 대한 고찰 (A Review of the Influence of Sulfate and Sulfide on the Deep Geological Disposal of High-level Radioactive Waste)

  • 김진석;이승엽;이상호;권장순
    • 자원환경지질
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    • 제56권4호
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    • pp.421-433
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    • 2023
  • 원자력발전소의 사용후핵연료(Spent Nuclear Fuel: SNF)에 대한 최종처분은 지하 심부의 지질학적 저장소에서 이루어진다. 사용후핵연료를 감싸는 금속처분용기는 주철과 구리 등으로 제작되어 방사성핵종을 장기간 격리할 예정이며, 공학적방벽과 천연방벽으로 구성된 다중방벽처분시스템에 의해 보호를 받도록 설계된다. 지하 심부의 환경(심층처분환경)은 점차 무산소의 환원환경으로 바뀌게 되며, 이러한 환경에서 구리처분용기의 부식을 일으킬 수 있는 유력한 물질 중 하나는 황화물이다. 황화물에 의한 응력균열부식은 구리처분용기의 안정성을 크게 저하시켜 처분장의 장기안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 심층처분환경에는 황산염이 다양한 형태로 존재 또는 유입될 수 있으며, 황산염환원미생물에 의해 황화물로 전환되어 구리처분용기의 부식에 기여할 수 있다. 완충재와 뒤채움재의 유력한 후보물질인 벤토나이트에는 주로 석고(CaSO4)와 같은 산화형태의 황산염 광물이 포함되어 있다. 심층처분환경 내에 미생물이 생장할 만한 공간이 있고 유기 탄소 등 전자공여체가 충분히 공급된다면 미생물 활동에 의해 황산염이 황화물로 환원될 수 있다. 하지만 근계영역에서 생성된 황화물과 지권으로부터 유입되는 황화물 중 대부분은 완충재에 의해 차단되어 극히 일부만이 처분용기에 도달할 것이다. 처분환경에서 존재가능한 황화철 광물 중 하나인 황철석은 용해과정에서 황산염을 발생시켜 구리처분용기의 부식에 기여할 수 있다. 하지만 황철석의 극히 낮은 용해도로 인해 산화 생성물의 양은 매우 적을 것이고 포화된 벤토나이트의 낮은 수리전도도로 인해 처분용기로 산화 생성물의 이동은 제한될 것이다. 우리는 심층처분환경에서 황산염의 존재와 환원 그리고 황화물과 황철석의 형성 및 거동 특성 등에 관한 주요 연구 사례 등을 종합적으로 분석, 정리하였고, 고준위방사성폐기물 처분장의 장기안전성에 대한 황산염과 황화물의 영향을 이해하고자 하였다.

TOUGH-FLAC 기법을 이용한 점열원 주변지반의 복합거동에 대한 벤치마크 수치모사 (Benchmark Numerical Simulation on the Coupled Behavior of the Ground around a Point Heat Source Using the TOUGH-FLAC Approach)

  • 박도현
    • 터널과지하공간
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    • 제34권2호
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    • pp.127-142
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    • 2024
  • 수치해석 기법의 강건성은 다양한 모델링 조건에서 계산 성능이 유지되는 것을 의미하며, 새로운 해석기법 또는 수치코드는 벤치마크 테스트를 통해 강건성이 평가될 필요가 있다. TOUGH-FLAC 모델링 기법은 국내외적으로 이산화탄소 지중저장, 사용후핵연료 지층처분, 지열 개발 등 다양한 분야에 적용되었으며, 실험 계측자료, 다른 수치코드들과의 결과 비교를 통해 모델링 유효성이 분석되었다. 본 연구에서는 해석해를 갖는 열-수리-역학적 복합거동 문제를 토대로 TOUGH-FLAC 기법의 벤치마크 테스트를 수행하였다. 적용된 해석해는 완전히 포화된 지반에 점열원 작용 시 주변매질의 온도, 간극수압, 역학적 거동과 관계되며, 해석해와 수치모사 결과를 비교하여 TOUGH-FLAC 기법의 강건성이 평가되었다. 또한, 열-수리-역학 해석의 연계항, 유체 상변화, 시간증분이 복합거동 계산에 미치는 영향을 조사하였다.

불연속면의 영향을 고려한 암반동굴의 구조거동연구 (A Study on Structural Behavior of Underground Openings in Discontinuous Rock Masses)

  • 김선훈;최규섭;이경진;김진웅
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1991년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.20-25
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    • 1991
  • In order to predict properly the effects of ground motion associated wi th earthquakes on underground radioactive waste disposal facilities, understanding of the structural behavior of an underground opening in discontinuous rook masses subjected to dynamic loadings is essential. Therefore, this paper includes literature review on computational models for discontinuous rook masses and on mathematical models for the structural analysis of underground openings. Then, structural analyses of underground openings using the distinct element computer program written for the static and dynamic analysis of discontinuous rook masses have been performed.

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Study on Engineering Barrier Role in Nuclear Waste Disposal

  • Hua, Zhang;Jianwen, Yang;Baojun, Li;Shanggeng, Luo
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 Proceedings of the 4th Korea-China Joint Workshop on Nuclear Waste Management
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    • pp.73-82
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    • 2004
  • This paper studies the leaching behaviors of pyrochlore-rich synroc incorporated 46.8wt% simulated actinides waste under the five simulated geological disposal media, which included the bentonite, granite, granite + ferroferric oxide, granite + cement, bentonite + ferroferric oxide, respectively. The mass loss rates reached to equilibrium after 182 day and was 10-7 g/$\textrm{mm}^2{\cdot}d$. That suggests the mass loss rate of pyrochlore-rich synroc, loaded 46.8wt% actinides waste, was very low. The surfaces of the leached specimens were analyzed by XRD, SEM/EDS. The experimental results show that the pyrochlore-rich synroc samples in the systems, which contained bentonite and cement, have two new phases formed on the leached specimens surface at $90^{\circ}C$ for 728d; The bentonite and cement can retard the elements leaching; $Fe_3O_4$ can speed the elements leaching; Expect for Ti ion depleted on the sample surface, other ion, such as U, Zr, AI, Ca, were in equable states and Ba ion was enriched during test time, which indicated the simulated disposal media have good ability to retard the leaching behavior of the pyrochlore-rich synroc.

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도시 하수의 해양방류 및 근역혼합특성 분석 (Analysis of Ocean Discharges of Municipal Water and its Near-Field Mixing Characteristics)

  • 김강민;김지연;이중우
    • 한국항만학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.241-249
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    • 2000
  • The amount of municipal water has been increased rapidly up to now and it is necessary to treat and dispose the wastewater effectively. The recent trend of the effluent disposal system, after treatment, show a nearshore discharge which has an outfall with length somewhere between the shoreline discharge and an extended deepwater outfall. There is no universal solution to municipal water treatment and disposal and each case must be examined on its merits and on economic, technical and environmental bases. In this study we focused mostly on the scientific and engineering aspects of ocean disposal through the outfall. For this purpose, we made an investigation to the near-field characteristics of discharged water and made some comparison with the existing experimental results. We also applied it to the Pusan Jungang Effluent Outfall System, which is planned to build in the Gamchun harbour and will be completed in 2011. The model output showed the trajectoral variation of dilution and mixing behavior for three cases of outfall system. Dilution differences have been simulated and found the highest dilution condition under the different displacement of outfall system. On the basis of these outputs it will be proposed the optimum outfall system type and location.

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Effect of Rock Mass Properties on Coupled Thermo-Hydro-Mechanical Responses at Near-Field Rock Mass in a Heater Test - A Benchmark Sensitivity Study of the Kamaishi Mine Experiment in Japan

  • Hwajung Yoo;Jeonghwan Yoon;Ki-Bok Min
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.23-41
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    • 2023
  • Coupled thermo-hydraulic-mechanical (THM) processes are essential for the long-term performance of deep geological disposal of high-level radioactive waste. In this study, a numerical sensitivity analysis was performed to analyze the effect of rock properties on THM responses after the execution of the heater test at the Kamaishi mine in Japan. The TOUGH-FLAC simulator was applied for the numerical simulation assuming a continuum model for coupled THM analysis. The rock properties included in the sensitivity study were the Young's modulus, permeability, thermal conductivity, and thermal expansion coefficients of crystalline rock, rock salt, and clay. The responses, i.e., temperature, water content, displacement, and stress, were measured at monitoring points in the buffer and near-field rock mass during the simulations. The thermal conductivity had an overarching impact on THM responses. The influence of Young's modulus was evident in the mechanical behavior, whereas that of permeability was noticed through the change in the temperature and water content. The difference in the THM responses of the three rock type models implies the importance of the appropriate characterization of rock mass properties with regard to the performance assessment of the deep geological disposal of high-level radioactive waste.

A Study About Radionuclides Migration Behavior in Terms of Solubility at Gyeongju Low- and Intermediate-Level Radioactive Waste (LILW) Repository

  • Park, Sang June;Byon, Jihyang;Lee, Jun-Yeop;Ahn, Seokyoung
    • 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.

패션 스트레스는 어떻게 측정할 수 있는가? 패션 스트레스의 다차원 척도 개발 및 타당화 (How to measure fashion stress? Development and validation of a multidimensional scale for fashion stress)

  • 석효정;이은진
    • 복식문화연구
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    • 제32권2호
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    • pp.181-198
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    • 2024
  • Fashion stress is a pertinent aspect of modern consumer culture that has been underexplored in academic research. This study developed a conceptual framework of fashion stress and a multidimensional scale to measure consumers' fashion stress. The qualitative study included literature reviews on consumption stress, shopping stress, and consumer behavior, as well as focus group interviews to gain insight into various dimensions of fashion stress. NVivo 12.0 was used to analyze the qualitative data and identify core categories following the grounded theory methodology. The quantitative study involved a preliminary and a primary surveys to verify the validity and reliability of the fashion stress scale. A total of 220 questionnaires were used for data analysis. The results show that fashion stress consists of eight factors: care, shopping, fit, brand, financial, closet, style, and disposal. Choice difficulty plays a significant role in all factors of fashion stress. Moreover, shopping stress had a negative impact on impulse buying, while other factors such as fit, brand, closet, and disposal stress had a positive impact on impulse buying. Thus, fashion stress is a potential antecedent of impulsive consumer behavior. The results also confirm the validity and reliability of the scale. The fashion stress scale developed in this study offers researchers a valuable tool for assessing and understanding consumer experiences.

방사성폐기물 처분에서 미생물의 역할과 중요성 (Roles and Importance of Microbes in the Radioactive Waste Disposal)

  • 백민훈;이승엽;노열
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.63-72
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    • 2009
  • 방사성폐기물 처분에서 미생물에 대한 연구는 최근에 중요한 연구 결과들이 지속적으로 발표됨에 따라 그 중요성에 대한 인식이 차츰 확대되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 방사성폐기물 처분에서 미생물의 역할과 영향들에 대한 연구결과 및 연구동향을 조사 분석하였다. 방사성폐기물 처분시스템에서 고려되고 있는 다중방벽들인 인공방벽과 자연방벽에서의 미생물들의 역할 및 연구결과를 정리하여 제시하였다. 인공방벽에서는 처분용기의 부식에 대한 영향과 압축된 완충재에서의 미생물의 생존가능성 및 역할에 대해 논의하였다. 천연방벽에서는 지하수 및 암반에 존재하는 미생물들의 역할을 자연유사연구 결과와 함께 정리하여 제시하였다. 또한 지하매질을 통한 핵종이동 및 지연특성에서 미생물의 역할과 다양한 작용과정들 및 영향을 최근 연구동향과 함께 분석하고 정리하여 제시하였다. 따라서 향후 심부 지하 환경에서 처분시스템의 거동 및 지중매질을 통한 방사성 핵종의 이동 등에 미치는 미생물의 영향에 대한 심도 있는 연구가 본격적으로 수행된다면 미생물의 중요성 및 역할에 대한 엄격한 평가를 할 수 있을 것으로 사료된다.

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