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심부 시추공 처분장 밀봉의 최근 방법

전문가 제언: ○ 대구경 심부 시추공 처분장은 견고한 밀봉을 함으로써 고준위 방사성폐기물을 생태계로부터 효율적으로 격리할 수 있다. 본 연구에서는 투수성이 낮고 파열이 매우 미세한 암반은 고밀도 스멕타이트로 시추공을 밀봉하고 함수 파쇄대를 교차하는 시추공 부위를 콘크리트 주물로 밀봉하는 방법을 500m 조사공의 밀봉에 사용하였다.

○ 점토와 콘크리트 재료 사이의 견고함을 유지할 수 있는 공정과 밀봉 설치에 대한 실제적인 조건을 기술하였다. 심부 시추공에의 이 기술의 적용은 안정화를 위해 물 대신 진흙의 사용과 수화-균일화 속도의 조절을 필요로 한다. 배치를 위해 초기의 비=포화 점토의 수화-균일화는 너무 빨라도 느려도 안 되므로 이 속도를 조절하는 방법을 제시하였다.

○ 콘크리트 재료는 매우 낮은 시멘트 함량과 활석으로 조성되는데 이는 양생이 늦지만 결국 강도가 상당히 크며 시멘트 반응생성물의 용해도가 낮다. 몇 킬로미터 깊이에서 밀봉재료가 유지될 수 있는 온도가 60℃ 정도일 수 있어서 순수 스멕타이트 대신에 사포나이트와 스멕타이트/일라이트 점토를 사용할 수 있다.

○ 우리나라에서는 지열을 이용하려는 시도로 포항지역에서 2km 이상의 심도 및 광주지역에서 2～3.5km 정도의 심도를 갖는 심부 시추를 수행하였고 이를 기반으로 심부 시추에 대한 기술개발을 하고 있다. 하지만 심부 시추공 처분을 위한 고준위폐기물 배치 및 밀봉에 대한 기술개발은 수행되고 있지 않다.

○ 심부 시추공 처분은 지하 3～5km 깊이에 고준위폐기물을 처분하는 것으로 2km 이하에 고준위폐기물을 배치할 수 있다. 고준위폐기물을 격리하고 지하 화학적-오염수의 시추공을 통한 생태계로의 이동을 방지하는 2km 이상의 상층부 밀봉은 100,000년 동안 그 기능을 유지해야 하기 때문에 밀봉 재료 및 방법에 대한 연구 개발이 필요하다.

저자: Roland Pusch, Gunnar Ramqvist, Sven Knutsson
자료유형: 니즈학술정보