고준위방사성폐기물 심부 시추공 처분용 점토 및 저-pH 콘크리트의 열수작용 변화

전문가 제언

○ 고준위폐기물 심부 시추공 처분(VDH, very deep borehole)에 대해 이론적, 특성적 및 실험적 관점의 결과로부터 녹점토 진흙과 지상 고로 슬래그(GBFS, ground blast furnace slag)-기반 콘크리트의 혼합사용은 낮은 수리전도도와 높은 강도의 성능 때문에 VDH 구조를 밀봉하는 효율적이고 안정적인 방법이라고 판단된다.

 

○ 새로운 형태의 pH가 낮은 콘크리트가 공(hole)이 지하수를 함유한 파쇄지역을 역학적 안정성을 갖게 밀봉하는데 적합하고 또 점토는 안정한 모암 부분을 효과적으로 밀봉하는데 적합함을 보여주었다.

 

○ 온도가 60～150℃ 범위인 공의 여러 부분에 노출되는 점토와 콘크리트가 이런 열수 조건에서 안정성이 있는 물질인가를 판단하기 위해 열수 실험을 하였다. 그 결과로부터 150℃까지 온도가 상승하는 범위에서 압축강도 약 9 MPa와 수리전도도 약 5.6 x 10-10 m/s를 얻었다. 그래서 점토-콘크리트 밀봉은 심부 시추공 처분에서 핵종이 수직으로 이동하는 것을 방지하는 좋은 방법일 수 있다.

 

○ 우리나라에서는 지열을 이용하려는 시도로 포항지역에서 2km 이상의 심도 및 광주지역에서 2～3.5km 정도의 심도를 갖는 심부 시추를 수행하였고 이를 기반으로 심부시추에 대한 기술개발을 하고 있다. 한국원자력연구원의 처분연구부에서 심부 시추공 처분에 대한 기술개발 가능성 연구와 지질조사 사례 등을 통하여 심부 시추공 처분에 대한 초기 개념연구를 시작한 단계이다.

 

○ 심부 시추공 처분은 지하 3～5km 깊이에 고준위폐기물을 처분하는 것으로 심부의 암반 수리전도도가 매우 낮고, 2km 이상의 상층부 밀봉으로 생태계와의 격리 거리가 멀고, 지하수가 환원상태라 핵종의 용해도가 매우 낮다는 등의 장점이 있다. 또 처분 부지의 효율적 이용, 처분의 안전성 향상 등을 위해 연구개발이 필요할 것으로 판단된다.

저자

Mohammed Hatem Mohammeda, Roland Pusch, Sven Knutsson, Laurence N.Warr

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

104()

잡지명

Construction and Building Materials

과학기술
표준분류

에너지

페이지

1~8

분석자

박*화

분석물

• 고준위방사성폐기물 심부 시추공 처분용 점토 및 저-pH 콘크리트의 열수작용 변화.pdf [376,848 byte]

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