방사성폐기물 처분장 공학적 방벽용 벤토나이트 펠릿과 압축블록의 특성과 성능

전문가 제언

○ 본 연구에서는, 고준위 폐기물 처분에서 압축 벤토나이트 블록과 펠릿을 혼합하여 사용하는 새로운 개념의 인공방벽에 대한 가능성 실험인 공학적 방벽 설치 실험(Engineered Barrier Emplacement Experiment)이 스위스 Mont Terri Underground Research Laboratory(URL)에 있는 길이 15m, 폭 3m, 높이 2.55m의 마제형 수평터널에서 수행되었다.

 

○ 수평갱도의 바닥인 콘크리트 대 위에 압축 벤토나이트 블록을 놓고 스위스 표준 처분용기의 모형을 놓았으며, 갱도의 나머지는 입자상 완충재(GBM, granular buffer material)로 압축 벤토나이트 펠릿(compacted bentonite pellets)을 채웠다. 인공 수화를 위한 시스템을 설치하고, 암반과 벤토나이트의 상대습도, 온도, 암반 변위, 공극 압력과 전체 압력을 센서로 기록하였으며, 수화 기간 5년과 함께 등온조건에서 총 10.5년 동안 실험한 후 해체하였다.

 

○ EB 실험에서 10.5년의 운영 후에 벤토나이트가 완전히 포화되었다. GBM은 다른 요소들(블록/GBM, GBM/모암, GBM/용기) 사이의 모든 공간과 간극이 밀봉되면서 완전하게 균일성을 보였다. 블록의 건조밀도는 상당히 감소하고 GBM은 증가했으며, 두 물질의 함수율은 비슷하였다. 그럼에도 불구하고 시스템의 초기조건은 최종단계의 함수율과 건조밀도에 다소 영향을 주었다. 이러한 초기 불균일성을 갖는 방벽도 최적의 밀봉 능력과 팽윤압을 줄 수 있는 성능 및 가능성을 입증하였다.

 

○ 한국의 고준위 방사선폐기물 처분에 대한 연구는 초기 단계로서 한국 원자력연구소에 있는 지하처분연구시설을 이용하여 제한적인 현장 원위치 실험을 수행하고 있다. 완충재인 벤토나이트의 특성 실험을 실험실 규모에서 수행하였고 일부 압축 벤토나이트 실험을 수행하였다.

 

○ 방사선폐기물 처분에서 공학적 방벽용 완충재로 압축 벤토나이트와 펠릿의 혼합사용은 관심대상으로서, 처분장 건설에서 처분용기와 모암 사이의 공간을 효율적으로 밀봉할 수 있는 펠릿의 사용 가능성을 연구한다면 기술적 경제적으로 큰 장점이 있을 것으로 생각된다.

저자

Jose Luis Garcia-Sineriz, Maria Victoria Villar, Maria Rey, Beatriz Palacios

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

192()

잡지명

Engineering Geology

과학기술
표준분류

에너지

페이지

33~45

분석자

박*화

분석물

• 방사성폐기물 처분장 공학적 방벽용 벤토나이트 펠릿과 압축블록의 특성과 성능.pdf [504,810 byte]

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