포화 Boom Clay 내 용존수소의 유효확산계수 측정

전문가 제언

○ 벨기에는 Boom Clay를 처분장 모암으로 생각하고 있다. Boom Clay의 수소에 대한 확산계수는 기체 형성의 실험적 문제 때문에 불연속 매개변수(lumped parameter) ？R√Dapp 형태(？: 확산가능 기공도, R: 지연인자, Dapp: 겉보기 확산계수)의 실험결과로부터 Dapp를 추산하므로 높은 불확실성을 갖는다. 그래서 수소의 확산계수를 정확히 측정하는 방법을 찾는 것이 이 연구의 주요 과제이었다.

 

○ 수소는 비-생물적 및 생물적 방법으로 반응할 수 있고 또 점토물질에 흡착할 수 있는 화학종이다. 수소 확산 실험에서 미생물 활성화 억제제 멸균 시도 1 및 감마선 멸균시도 2는 H2에서 CH4 의 생성이 관찰됨으로 미생물 활성화 반응을 감지할 수 있었다.

 

○ 가열 멸균, 감마-방사선조사 및 미생물 억제제 사용의 조합으로 된 멸균시도 3에서는 H2의 변환을 피할 수 있었고 비-생물학적 반응 및 흡착은 확산계수에 영향이 없었다. 그리고 확산계수를 측정한 실험에서 얻은 신뢰성 있고 정확한 수소 확산계수는 관측면에 평형인 시료에 대해서 7.25 × 10-10 m2/s 및 5.51 × 10-10 m2/s 이고, 수직인 시료에 대해서 2.64 × 10-10 m2/s이었다.

 

○ 한국의 고준위폐기물 처분은 점토질 모암이 아닌 화강암을 모암으로 생각하고 있다. 점토질 물질인 벤토나이트는 처분공 암벽과 처분용기사이의 인공방벽으로 사용할 예정이다. 이 완충재의 역할은 암반으로부터 지하수 유입 방지, 용해된 핵종의 유출 저지 및 외부 충격으로부터 처분용기의 보호 이다. 그래서 완충재인 점토물질의 열-수리 역학적 특성을 원자력연구원에서 연구하고 있다.

 

○ 고준위 폐기물 처분장 인공방벽의 열-수리-역학적 특성과 더불어 처분용기의 부식으로 핵종 유출이 일어나면 벤토나이트 방벽 층을 통해 핵종이 이동할 가능성도 있다. 처분 초기에는 지하수 유입이 지배적이지만 처분용기 부식이 일어날 시기에는 인공방벽을 통한 핵종이동이 지배적일 수 있다. 본문은 이에 대한 연구를 위한 참고자료로 생각된다.

저자

E. Jacops, K. Wouters, G. Volckaert, H. Moors, N. Maes, C. Bruggeman, R. Swennen, R. Littke

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

61()

잡지명

Applied Geochemistry

과학기술
표준분류

에너지

페이지

175~184

분석자

박*화

분석물

• 포화 Boom Clay 내 용존수소의 유효확산계수 측정.pdf [488,842 byte]

이미지변환중입니다.