방사성폐기물 처분장 진화과정에 따라 생성되는 가스의 특성 조사
저자
전소영(Soyoung Jeon) ; 김단우(Danu Kim) ; 오유나(Yuna Oh) ; 이민희(Minhee Lee) ; 왕수균(Sookyun Wang) ; 김선옥(Seonok Kim)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
자료형태
학술저널
수록면
83-83(1쪽)
제공처
방사성 폐기물 처분장과 그 주변에서 발생되는 가스의 거동 연구는, 지하 처분장을 설계하는 국가를 중심으로 저장용기의 부식에 의해 발생되는 가스 생성 기작을 규명하는 분야에 집중되어왔다. 다만 처분장 내에서 생성된 가스가 핵종의 이동에 어떤 영향을 줄지에 대한 연구는 국외에서 조차 매우 초보적인 단계이다. 사용후핵연료(고준위 방사성 폐기물) 또는 저·중준위 방사성 폐기물 처리장 주변의 가스 이동과 관련하여 대부분의 기존 연구 결과들은 매질 내에서 이상(two-phase) 비혼성 유체(immiscible fluids) 이동 결과와의 유사성을 일부 지니나, 가스상의 지화학반응, 미생물의 대사활동, 처분장의 진화에 따라 형성될 수 있는 콜로이드의 존재 또는 거동 등이 처분장 내 핵종의 거동에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 자료를 거의 제시하고 있지 못하다. 본 연구는 처분장 내 다중 방벽 조건에서 가스 이동을 모사한 실내실험의 결과를 활용하여, 처분장 내 가스 이동 개념 모델뿐 아니라(1단계), 가스-핵종 이동 개념 모델을 개발(2-3단계)하는 가스-핵종 이동을 연계하여 처분장의 안전성을 발생 가스의 관점에서 규명하는 것을 목표로 하고 있다. 1차년도에서는 선행 연구들에서 제시된 처분환경 내에서 생성되는 가스의 특성 및 발생 기작을 처분장의 안전성(가스의 외부 유출 이동 가능성)의 관점에서 정리하고, 처분장 내 인공방벽 매질 내에서의 가스 이동을 모사하는 실내 실험을 설계하는 데 있다. 본 연구에서는 선행 연구 결과 들로부터 처분장 진화과정을 통해 처분장 내에서 생성되는 가스들의 특성과 이동을 가능성을 예측하고, 처분장 내 대표적 인공 방벽 매질인 벤토나이트 내부에서 가스의 이동을 모사한 일부 칼럼실험 결과를 제시하였다. 본 칼럼 실험 결과로부터 폐연료저장 용기 부식에 의해 생성된 수소 가스의 인공 방벽 매질인 벤토나이트 매질 내 주입 및 이동 특성을 예측할 수 있으며, 실제 처분 환경(온도, 압력, 지하수질) 조건에서 방벽간 매질 경계부에서 가스의 존재상(phase) 및 이동 개념 모델 시나리오를 설계할 수 있었다.
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