Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.9
no.3
/
pp.169-179
/
2011
There are two types of nuclear reactors in Korea and they are PWR type and CANDU type. The safe management of the spent fuels from these reactors is very important factor to maintain the sustainable energy supply with nuclear power plant. In Korea, a reference disposal system for the spent fuels has been developed through a study on the direct disposal of the PWR and CANDU spent fuel. Recently, the research on the demonstration and the efficiency analyses of the disposal system has been performed to make the disposal system safer and more economic. PWR spent fuels which include a lot of reusable material can be considered being recycled and a study on the disposal of HLW from this recycling process is being performed. CANDU spent fuels are considered being disposed of directly in deep geological formation, since they have little reusable material. In this study, based on the Korean Reference spent fuel disposal System (KRS) which was to dispose of both PWR type and CANDU type, the more effective CANDU spent fuel disposal systems were developed. To do this, the disposal canister for CANDU spent fuels was modified to hold the storage basket for 60 bundles which is used in nuclear power plant. With these modified disposal canister concepts, the disposal concepts to meet the thermal requirement that the temperature of the buffer materials should not be over $100^{\circ}C$ were developed. These disposal concepts were reviewed and analyzed in terms of disposal effective factors which were thermal effectiveness, U-density, disposal area, excavation volume, material volume etc. and the most effective concept was proposed. The results of this study will be used in the development of various wastes disposal system together with the HLW wastes from the PWR spent fuel recycling process.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.16
no.2
/
pp.261-270
/
2018
In this study, to replace the 'J-slot joint', a joint device between a disposal canister and an emplacement jig in Deep Borehole Disposal process, a novel joint device was designed and tested. The novel joint device was composed of a wedge on top of a disposal canister and a hook box at the end of a winch system. The designed joint device had merits in that it can recombine an emplaced canister freely without the replacement of the joint component. Moreover, it can be applied to various emplacement jigs such as drill pipes, wire-lines, and coiled tubing. To demonstrate the designed joint device, the joint device (${\Phi}110mm$, H 148 mm), a twin canister string (${\Phi}140mm$, H 1,105 mm), and a water tube (${\Phi}150mm$, H 1,500 mm) as a borehole model were manufactured at 1/3 scale. As deployment muds, Na-type bentonite (MX-80) and Ca-type (GJ II) bentonite muds were prepared at solid contents of 7wt% and 28wt%, respectively. The manufactured joint device showed good performance in pure water and viscous muds, with an operation speed of $10m{\cdot}min^{-1}$. It was concluded that the newly developed joint device can be used for the emplacement and retrieval of a deep disposal canister, below 3~5 km, in the future.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.17
no.4
/
pp.405-418
/
2019
Based on spent fuels characteristics from domestic nuclear power plants and a disposal scenario from the current basic plan for high-level radioactive waste management, an improved disposal system has been proposed that enhances disposal efficiency and economic effectiveness compared to the existing disposal system. For this purpose, two disposal canisters concepts were derived from the length of the spent fuel generated from the nuclear power plants. In the disposal scenario, the acceptable amount of decay heat for each disposal container was determined, taking into account the discharge and disposal times of spent fuels in accordance with the current basic plan. Based on the determined decay heat of the two types of disposal canisters and the associated disposal system, thermal stability analyses were performed to confirm their suitability to the proposed disposal system design requirement and disposal efficiency assessment. The results of this study confirm 20% reduction in the disposal area and 20% increase in disposal density for the proposed disposal system compared to the existing system. These results can be used to establish a spent fuel management policy and to design a viable commercial disposal system.
Gha-Young Kim;Jeong-Hyun Woo;Junhyuk Jang;Yang-Il Jung;Young-Ho Lee
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.22
no.2
/
pp.211-217
/
2024
The growing significance of sustainable energy technologies underscores the need for safe and efficient management of spent nuclear fuels (SNFs), particularly via deep geological disposal (DGD). DGD involves the long-term isolation of SNFs from the biosphere to ensure public safety and environmental protection, necessitating materials with high corrosion resistance for DGD canisters. This study investigated the feasibility of a Cu-Ni film, fabricated via additive manufacturing (AM), as a corrosion-resistant layer for DGD canister applications. A wire-fed AM technique was used to deposit a millimeter-scale Cu-Ni film onto a carbon steel (CS) substrate. Electrochemical analyses were conducted using aerated groundwater from the KAERI underground research tunnel (KURT) as an electrolyte with an NaCl additive to characterize the oxic corrosion behavior of the Cu-Ni film. The results demonstrated that the AM-fabricated Cu-Ni film exhibited enhanced corrosion resistance (manifested as lower corrosion current density and formation of a dense passive layer) in an NaCl-supplemented groundwater solution. Extensive investigations are necessary to elucidate microstructural performance, mechanical properties, and corrosion resistance in the presence of various corroding agents to simplify the implementation of this technology for DGD canisters.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.15
no.3
/
pp.199-206
/
2017
A geological repository for the disposal of high-level radioactive waste is generally constructed in host rock at depths of 500~1,000 meters below the ground surface. A geological repository system consists of a disposal canister with packed spent fuel, buffer material, backfill material, and intact rock. The buffer is indispensable to assure the disposal safety of high-level radioactive waste, and it can restrain the release of radionuclides and protect the canister from the inflow of groundwater. Since high temperature in a disposal canister is released to the surrounding buffer material, the thermal properties of the buffer material are very important in determining the entire disposal safety. Even though there have been many studies on thermal conductivity, there have been only few studies that have investigates the specific heat capacity of the bentonite buffer. Therefore, this paper presents a specific heat capacity prediction model for compacted Gyeongju bentonite buffer material, which is a Ca-bentonite produced in Korea. Specific heat capacity of the compacted bentonite buffer was measured using a dual probe method according to various degrees of saturation and dry density. A regression model to predict the specific heat capacity of the compacted bentonite buffer was suggested and fitted using 33 sets of data obtained by the dual probe method.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.16
no.3
/
pp.339-346
/
2018
A geological repository system consists of a disposal canister with packed spent fuel, buffer material, backfill material, and intact rock. The buffer is indispensable to assure the disposal safety of high-level radioactive waste. Since the heat generated from spent nuclear fuel in a disposal canister is released to the surrounding buffer materials, the thermal properties of the buffer material are very important in determining the entire disposal safety. Especially, since thermal expansion can cause thermal stress to the intact rock mass in the near-field, it is very important to evaluate thermal expansion characteristics of bentonite buffer materials. Therefore, this paper presents a thermal expansion coefficient prediction model of the Gyeongju bentonite buffer materials which is a Ca-bentonite produced in South Korea. The linear thermal expansion coefficient was measured considering heating rate, dry density and temperature variation using dilatometer equipment. Thermal expansion coefficient values of the Gyeongju bentonite buffer materials were $4.0{\sim}6.0{\times}10^{-6}/^{\circ}C$. Based on the experimental results, a non-linear regression model to predict the thermal expansion coefficient was suggested and fitted according to the dry density.
Excavation-Disturbed Zone (EDZ) is an important design factor in constructing final disposal facilities for spent nuclear fuel, since EDZ affects mechanical stability including a spacing between disposal holes, and the hydraulic properties within EDZ plays a significant role in estimating in-flow rate of groundwater as well as a subsequent corrosion rate of a canister. Thus, it is highly required to characterize in-situ EDZ with precision and control the EDZ occurrence while excavating disposal facilities and constructing relevant underground research facilities. In this report, we not only reviewed EDZ-related researches carried out in the ONKALO facility of Finland but also examined appropriate methods for field inspection and quality control of EDZ occurrence. From the review, GPR can be the most efficient method for in-situ characterization of EDZ since it does not demand drilling a borehole that may disturb a surrounding environment of caverns. And the EDZ occurrence was dominant at a cavern floor and it ranged from 0 to 70 cm. These can provide useful information in developing necessary EDZ-related regulations for domestic disposal facilities.
Seok Yoon;Gi-Jun Lee;Deuk-Hwan Lee;Min-Seop Kim;Jung-Tae Kim;Jin-Seop Kim
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.22
no.1
/
pp.9-16
/
2024
The bentonite buffer material is a crucial component in an engineered barrier system used for the disposal of high-level radioactive waste. Because a large amount of heat from the disposal canister is released into the bentonite buffer material, the thermal conductivity of the bentonite buffer is a crucial parameter that determines the design temperature. At the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI), a new standard bentonite (Bentonil-WRK) has been used since 2022 because Gyeongju (KJ) bentonite is no longer produced. However, the currently available data are insufficient, making it essential to investigate both the basic and complex properties of Bentonil-WRK. Thus, this study evaluated its geotechnical and thermal properties and developed a thermal conductivity empirical model that considers its dry density, water content, and temperature variations from room temperature to 90℃. The coefficient of determination (R2) for the model was found to be 0.986. The thermal conductivity values of Bentonil-WRK were 1-10% lower than those of KJ bentonite and 10-40% higher than those of MX-80 bentonites, which were attributable to mineral-composition differences. The thermal conductivity of Bentonil-WRK ranged between 0.504 and 1.149 W·(m-1·K-1), while the specific heat capacity varied from 0.826 to 1.138 (kJ·(kg-1·K-1)).
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.17
no.3
/
pp.313-319
/
2019
The A-KRS (Advanced Korean Reference Disposal System) is the disposal concept for pyroprocessed waste, which has been developed by the Korea Atomic Energy Research Institute. In this disposal concept, the amount of high-level radioactive waste is minimized using pyrochemical process, called pyroprocessing. The produced pyroprocessed waste is then solidified in the form of monazite ceramic. The final product of ceramic wastes will be disposed of in a deep geological repository. By the way, the decay heat is generated due to the radioactive decay of fission products and raises the temperature of buffer materials in the near field of radioactive waste repository. However, the buffer temperature must be kept below $100^{\circ}C$ according to the safety regulation. Usually, the temperature can be controlled by variation of the canister interdistance. However, KAERI has modelled thermal analysis under the boundary condition, where the waste canisters are in direct contact with each other. Therefore, a reliable temperature analysis in the disposal system may fail because of unknown thermal resistence values caused by the spatial gap between waste canisters. In the present work, we have performed thermal analyses considering the gap between heating elements and canisters at the beginning of canister loading into the radioactive waste repository. All thermal analyses were performed using the COMSOL software package.
The objective of this present study is to understand long term(500 years) thermohydromechanical interaction behavior in the vicinity of a repository cavern on the joint location and repository depth variations. The model includes a saturated discontinuous granitic rock mass, PWR spent nuclear fuel in a disposal canister surrounded with compacted bentonite inside a deposition hole, and mixed bentonite backfilled in the rest of the space within a repository cavern. It is assumed that two joint sets exist within the model. Joint set 1 includes joints of 56$^{\circ}$ dip angle, spaced at 20 m, and joint set 2 is in the perpendicular direction to joint set 1 and includes joints of 34$^{\circ}$ dip angle, spaced at 20 m. In order to understand the behavior change on the joint location variations, 5 different models of 500m in depth are analyzed, and additional 3 different models of 1000 m in depth are analyzed to understand the effect of depth variation.
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.