The effects of bacterial lysis on the rate of quartz dissolution were investigated under pH 7 condition using Bacillus subtilis cells which were either irradiated or non-irradiated with gamma ray. The amount of dissolved organic carbon (DOC) which resulted from bacterial lysis increased in slurries of quartz and bacteria mixture over experimental period. Lysis of non-irradiated bacteria led to the elevated concentration of dissolved silicon when compared with abiotic control. Concomitant increase in the amounts of DOC and dissolved silicon over time indicated that lixiviation of silicon from quartz was due to bacterial lysis. Higher amounts of DOC and dissolved silicon were present in the irradiated bacterial slurries than those of non-irradiated bacteria. The enhancement of quartz dissolution in the irradiated bacterial slurries was likely attributed to disruption of organic molecules in the bacterial cells by gamma ray and formation of effective ligands for quartz dissolution. The results suggest that the effects of bacterial lysis on mineral weathering rate should be considered for prediction of time for released radionuclides to migrate to surface biosphere in high level radioactive waste disposal site.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.41
no.2
/
pp.123-131
/
2021
The buffer is a key component of an engineered barrier system that safeguards the disposal of high-level radioactive waste. Buffers are located between disposal canisters and host rock, and they can restrain the release of radionuclides and protect canisters from the inflow of ground water. Since considerable heat is released from a disposal canister to the surrounding buffer, the thermal conductivity of the buffer is a very important parameter in the entire disposal safety. For this reason, a lot of research has been conducted on thermal conductivity prediction models that consider various factors. In this study, the thermal conductivity of a buffer is estimated using the machine learning methods of: linear regression, decision tree, support vector machine (SVM), ensemble, Gaussian process regression (GPR), neural network, deep belief network, and genetic programming. In the results, the machine learning methods such as ensemble, genetic programming, SVM with cubic parameter, and GPR showed better performance compared with the regression model, with the ensemble with XGBoost and Gaussian process regression models showing best performance.
In this study, temporal trend of researches in earthquake with groundwater level, water quality, radon, remote sensing, electrical resistivity, gravity, and geomagnetism was searched from 2001 to 2020, using the journals indexed in Web of Science, and the number of articles published in international journals was counted in relation to the occurrences of earthquakes (≥Mw 5.0, ≥Mw 6.0, ≥Mw 7.0, ≥Mw 8.0, and ≥Mw 9.0). The number of articles shows an increasing trend over the studied period. This is explained by that studies on earthquake precursor and seismic monitoring becomes active in various fields with integrated data analysis through the development of remote sensing technology, progress of measurement equipment, and big data. According to Mann-Kendall and Sen's tests, gravity-related articles exhibit an increasing trend of 1.30 articles/yr, radon-related articles (0.60 articles/yr), groundwater-related articles (0.70 articles/yr), electrical resistivity-related articles (0.25 articles/yr), and remote-sensing-related articles (0.67 articles/yr). By cross-correlation analysis of the number of articles in each field with removing trend effect and the number of earthquakes of ≥Mw 5.0, ≥Mw 6.0, ≥Mw 7.0, ≥Mw 8.0, and ≥Mw 9.0, radon and remote sensing fields exhibit a high cross-correlation with a delay time of one year. In addition, large-scale earthquakes such as the 2004 and 2005 Sumatra earthquake, the 2008 Sichuan earthquake, the 2010 Haiti earthquake, and the 2010 Chile earthquake are estimated to be related with the increase in the number of articles in the corresponding periods.
Kim, Taehyun;Park, Chan-Hee;Lee, Changsoo;Kim, Jin-Seop
Tunnel and Underground Space
/
v.31
no.6
/
pp.610-622
/
2021
The DECOVALEX project is one of the representative international cooperative projects to enhance the understanding of the complex Thermo-Hydro-Mechanical-Chemical(THMC) coupled behavior in the high-level radioactive waste disposal system based on the numerical simulation. DECOVALEX-2023 is the current phase consisting of 7 tasks, and Task C aims to model the THM coupled behavior in the disposal system based on the Full-scale Emplacement (FE) experiment at the Mont-Terri underground rock laboratory. This study performs the numerical simulation based on the OGS-FLAC developed for the current study. In the numerical model, we emplaced the heater with constant power horizontally based on the FE experiment and monitored the pressure development, temperature increase, and mechanical deformation at the specific monitoring points. We monitored the capillary pressure as the primary effect inducing the flow in the buffer system, and thermal stress and pressurization were dominant in the surrounding rocks' area. The results will also be compared and validated with the other participating groups and the experimental data further.
Yong-Ki Lee;Seungbeom Choi;Kyung-Woo Park;Jin-Seop Kim;Taehyun Kim
Tunnel and Underground Space
/
v.33
no.1
/
pp.42-56
/
2023
In deep geological disposal of high-level radioactive waste (HLW), the natural barrier must physically support the disposal facility and delay the movement of radionuclides for at least hundreds of thousands of years. To evaluate the long-term geological evolution of the natural barriers, it is essential to analyze the long-term behavior of rock joints, including the frictional healing behavior. This study aimed to experimentally analyze the frictional healing behavior of rock joints under hydro-mechanical (H-M) conditions through the slide-hold-slide (SHS) test. The SHS tests were performed under mechanical and H-M conditions for joint specimens of different roughness. In the H-M conditions, the frictional healing rate tended to increase, which was more evident in the specimens with large roughness. In addition, it was confirmed that the effect of the hydro-mechanical conditions was more significant when the effective normal stress acting on the joint surface was small. These results are expected to be used as fundamental data to understand the frictional healing behavior of rock joints in the natural barriers.
Seungbeom Choi;Taehyun Kim;Saeha Kwon;Jin-Seop Kim
Tunnel and Underground Space
/
v.33
no.3
/
pp.109-125
/
2023
Disposal repository for high-level radioactive waste secures its safety by means of engineered and natural barriers. The performance of these barriers should be tested and verified through various aspects in terms of short and/or long-term. KAERI has been conducting various in-situ demonstrations in KURT (KAERI Underground Research Tunnel). After completing previous experiment, a conceptual design of an improved in-situ experiment, i.e. K-COIN (KURT experiment of THMC COupled and INteraction), was established and detailed planning for the experiment is underway. Preliminary characterizations were conducted in KURT for siting a K-COIN test site. 15 boreholes with a depth of about 20 m were drilled in three research galleries in KURT and intact rock specimens were prepared for laboratory tests. Using the specimens, physical measurements, uniaxial compression, indirect tension, and triaxial compression tests were conducted. As a result, specific gravity, porosity, elastic wave velocities, uniaxial compressive strength, Young's modulus, Poisson's ratio, Brazilian tensile strength, cohesion, and internal friction angle were estimated. Statistical analyses revealed that there did not exist meaningful differences in intact rock properties according to the drilled sites and the depth. Judging from the uniaxial compressive strength, which is one of the most important properties, all the specimens were classified as very strong rock so that mechanical safety was secured in all the regions.
Bentonite, predominantly consists of expandable clay minerals, is considered to be the suitable buffering material in high-level radioactive waste disposal repository due to its large swelling property and low permeability. Additionally, the bentonite has large cation exchange capacity and specific surface area, and thus, it effectively retards the transport of leaked radionuclides to surrounding environments. This study aims to review the thermodynamic sorption models for four radionuclides (U, Am, Se, and Eu) and eight bentonites. Then, the thermodynamic sorption models and optimized sorption parameters were precisely analyzed by considering the experimental conditions in previous study. Here, the optimized sorption parameters showed that thermodynamic sorption models were related to experimental conditions such as types and concentrations of radionuclides, ionic strength, major competing cation, temperature, solid-to-liquid ratio, carbonate species, and mineralogical properties of bentonite. These results implied that the thermodynamic sorption models suggested by the optimization at specific experimental conditions had large uncertainty for application to various environmental conditions.
Hangbok Lee;Chan Park;Eui-Seob Park;Yong-Bok Jung;Dae-Sung Cheon;SeongHo Bae;Hyung-Mok Kim;Ki Seog Kim
Tunnel and Underground Space
/
v.33
no.5
/
pp.348-372
/
2023
In relation to the high-level radioactive waste disposal project in deep fractured rock aquifer environments, it is essential to evaluate hydrogeological characteristics for evaluating the suitability of the site and operational stability. Such subsurface hydrogeological data is obtained through in-situ tests using boreholes excavated at the target site. The accuracy and reliability of the investigation results are directly related to the selection of appropriate test methods, the performance of the investigation system, standardization of the investigation procedure. In this report, we introduce the detailed procedures for the representative test method, the constant pressure injection test (CPIT), which is used to determine the key hydrogeological parameters of the subsurface fractured rock aquifer, namely hydraulic conductivity and storativity. This report further refines the standard test method suggested by the KSRM in 2022 and includes practical field application case conducted in volcanic rock aquifers where this investigation procedure has been applied.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.2
no.2
/
pp.87-96
/
2004
Studies were conducted to select the candidate buffer material for a high-level waste (HLW) repository in Korea. This paper presents the hydraulic properties, the swelling properties, the thermal properties, and the mechanical properties as well as the radionuclide release-retarding capacity of Kyungju bentonite as part of those studies. Experimental results showed that the hydraulic conductivities of the compacted bentonite were very low and less than $10^{-11}$m/s. The values decreased with increasing the dry density of the compacted bentonite. The swelling pressures were in the range of 0.66 MPa to 14.4 ㎫ and they increased with increasing the dry density. The thermal conductivities were in the range of 0.80 ㎉/m $h^{\circ}C$ to 1.52 ㎉/m $h^{\circ}C$. The unconfined compressive strength, Young's modulus and Poison's ratio showed the range of 0.55 ㎫ to 8.83 ㎫, 59 ㎫ to 1275 ㎫, and 0.05 to 0.20, respectively, when the dry densities of the compacted bentonite were 1.4 Ms/㎥ to 1.8 Mg/㎥. The diffusion coefficients in the compacted bentonite were measured under an oxidizing condition. The values were $1.7{\times}10^{-10}$m^2$/s to 3.4{\times}10^{-10}$m^2$/s for electrically neutral tritium (H-3), 8.6{\times}10^{-14}$m^2$/s to 1.3{\times}10^{-12}$m^2$/s for cations (Cs, Sr, Ni), 1.2{\times}10^{-11}$m^2$/s to 9.5{\times}10^{-11}$m^2$/s for anions (I, Tc), and 3.0{\times}10^{-14} $m^2$/s to 1.8{\times}10^{-13}$m^2$/s $for actinides (U, Am), when tile dry densities were in the range of 1.2 Mg/㎥ to 1.8 Mg/㎥. The obtained results will be used in assessing the barrier properties of Kyungju bentonite as a buffer material of a repository in Korea.n Korea.
Park Jeong-Hwa;Lee Jae-Owan;Kwon Sang-Ki;Cho Won-Jin
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.4
no.2
/
pp.117-131
/
2006
A coupled T-H-M(Thermo-Hydro-Mechanical) analysis was carried out for KENTEX (KAERI Engineering-scale T-H-M Experiment for Engineered Barrier System), which is a facility for validating the coupled T-H-M behavior in the engineered barrier system of the Korean reference HLW(high-level waste) disposal system. The changes of temperature, water saturation, and stress were estimated based on the coupled T-H-M analysis, and the influence of the types of mechanical constitutive material laws was investigated by using elastic model, poroelastic model, and poroelastic-plastic model. The analysis was done using ABAQUS, which is a commercial finite element code for general purposes. From the analysis, it was observed that the temperature in the bentonite increased sharply for a couple of days after heating the heater and then slowly increased to a constant value. The temperatures at all locations were nearly at a steady state after about 37.5 days. In the steady state, the temperature was maintained at $90^{\circ}C$ at the interface between the heater and the bentonite and at about $70^{\circ}C$ at the interface between the bentonite and the confining cylinder. The variation of the water saturation with time in bentonite was almost same independent of the material laws used in the coupled T-H-M processes. By comparing the saturation change of T-H-M and that of H-M(Hydro-Mechanical) processes using elastic and poroelastic material mod31 respectively, it was found that the degree of saturation near the heater from T-H-M calculation was higher than that from the coupled H-M calculation mainly because of the thermal flux, which seemed to speed up the saturation. The stresses in three cases with different material laws were increased with time. By comparing the stress change in H-M calculation using poroelasetic and poroelasetic-plastic model, it was possible to conclude that the influence of saturation on the stress change is higher than the influence of temperature. It is, therefore, recommended to use a material law, which can model the elastic-plastic behavior of buffer, since the coupled T-H-M processes in buffer is affected by the variation of void ratio, thermal expansion, as well as swelling pressure.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.