Earticle

원자력 발전소에서 발생하는 고체 방사성 폐기물인 이온교환수지, 제올라이트, 활성탄 및 슬러지 에 포함된 성분 원소 분석을 위한 산분해 조건을 확립하였다. 방사성 폐기물의 분해 에는 흔합산을 이용한 밀폐형 극초단파 산분해법을 사용하였으며, 제안한 방법에 따른 산분해 후의 용액은 맑고 색이 없는 투명한 상태임을 확인할 수 있었다. 또한, 산분해 과정을 거친 각각의 용액 시료는 ICP-AES와 AAS를 사용하여 분석하였고, 모의 방사성 폐기물에 첨가한 5종의 금속 원소들은 이상의 높은 회수율을 보여주었다. 화학적 특성을 고려하여 제안된 산분해 조건에 의해 용액화된 중저준위 방사성 폐기물의 성분 원소 분석은 최적의 유리화 기술 개발을 위한 기초 자료로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

The conditions are obtained for the decomposition of solid radioactive wastes, including ion exchange resin, zeolite, charcoal, and sludge from nuclear power plant. In the process of decomposing the radioactive wastes was used the microwave acid digestion method with mixed acid. The solution after acid digestion by the following method was colorless and transparent. Each solution was analyzed with ICP-AES and AAS and the recovery yield for 5 different elements added into the simulated radioactive wastes were over . The elemental analysis of destructive low and medium level radioactive wastes by the proposed microwave acid digestion conditions concerning the chemical characteristics of each radioactive waste are expected to be useful basic data for development of optimal glass formulation.

사용후핵연료 금속전환체의 저장 안정성을 높이기 위해 금속전환체의 주성분인 금속우라늄과 산화 안정화물질로 알려져 있는 Nb을 첨가하여 모의 금속전환체 합금을 제작하였다. 모의 금속전환체 합금을 온도구간에서 순수 산소분위기로 산화시험을 수행하고 무게증가를 열중량 분석기(TGA)로 측정하였다. 산화 실험결과 U-Nb 모의 금속전환체는 순수 금속우라늄에 비하여 상당한 산화 저항성을 가졌다. U-Nb 합금의 경우 Nb의 함량 에 따라 각각 온도가 일 경우에는 1.61, 7.78, 11.76, 20.14배 , 에서 1.45, 5.98, 10.08, 11.15배, 에서 1.33, 4.82, 8.87, 6.84배 순수 금속우라늄에 비해 산화저항성이 향상되는 것으로 나타났다. 또한 Nb 합금에 대한 활성화에너지는 kcal/mol 로 나타났다.

In order to enhance an oxidation resistance of the pure uranium metal under air condition, a small quantity of niobium(Nb) which is known to mitigate metal oxidation is added into uranium metal as an alloying element. A simulated metallic uranium alloy, U-Nb has been fabricated and then oxidized in the range of 200 to under the environment of the pure oxygen gas. The oxidized quantity in terms of the weight gain has been measured with the help of a thermogravimetric analyzer. The results show that the oxidation resistance of the U-Nb alloy is considerably enhanced in comparison with that of the pure uranium metal. It is revealed that the oxidation resistance of the former with the niobium content of 1, 2, 3, and 4 is : 1) 1.61, 7.78, 11.76 and 20.14 times at the temperature of\;1.45, 5.98, 10.08 and 11.15 times at \;1.33, 4.82, 8.87 and 6.84 times at \; higher than that of the latter, respectively. Besides, it is shown that the activation energy attributable to the oxidation is 17.1321.92 kcal/mol/

원전의 정상운전이나 해체시 발생될 수 있는 토양의 제염을 위한 토양제염장치를 개발하였으며 실증 실험을 수행하였다. 제염장치를 이용한 제염실험을 종합해본 결과 제염조건에 큰 상관없이 이상의 제염율을 얻을 수 있었다. 방사능 준위 및 토양입도에 의한 실험결과를 보면 낮은 방사능 농도 및 고입도의 제염율이 다소 높음을 알 수 있었다. 제염용액과 토양질량의 비에 따른 제염율은 제염제 부피를 두배로 높였을 경우 방사능 농도가 높은 경우에 큰 것으로 나타났다. 반복 제염은 의 다소 작은 입자에 더욱 효과적으로, 제염이 어려운 작은 입자의 반복제염시 방사능 저감 효과가 비교적 크게 나타났다. 본 오염토양 제염장치를 활용하면 원전에서 발생되는 오염토양의 방사능 농도를 줄일 뿐 아니라 처분양을 줄여 저장공간의 확보에 기여할 뿐만 아니라 향후 원전의 해체시에도 유용하게 활용될 수 있으리라 생각된다.

Soil washing equipment was developed for decontamination of radioactively contaminated soil generated during normal operation or decommissioning and verification experiments were performed. Decontamination effciency above was achieved. In case of low radiation level and large particle size, decontamination efficiency was higher. According to the ratio of volume of water to soil quantity, decontamination efficiency was higher in case of high radiation level. Re-decontamination using decontaminated soil was effective in case of small particles. Using soil washing equipment, radioactivity of contaminated soil generated in nuclear power plant can be decreased and volume of soil for disposal can be decreased. And this equipment can be used in decommissioning.

Construction of tunnels in a deep crystalline host rock for a potential High-Level Radioactive Waste(HLW) repository inevitably generates an excavation disturbed zone (EDZ). There have been a series of debates on whether a permeability in an EDZ increases or not and what would be the maximum depth of an EDZ. Recent studies show mixed opinions on permeability. However, there has been an international consensus on the thickness of an EDZ; 30 cm for TBM and 1 meter for controlled blast. One of the impacts of an EDZ is on determining the distance between adjacent deposition holes. The void gap by the excavation hinders relaxation of temperature profiles so that the current Korean reference designing distance between holes should be stretched out more to keep the maximum temperature in a buffer region below 100 degrees Celsius. The other impact of an EDZ is on the long-term post closure radiological safety. To estimate the impact, the reference scenario, the well scenario, is chosen. Released nuclides diffuse through a bentonite buffer region experiencing strong sorption and reach a fracture surrounded by a porous medium. Inside a fractured porous region, radionuclides migrate by advection and dispersion with matrix diffusion into a porous medium. Finally, they reach a well assumed to be a source of potable water for local residents. The annual individual dose is assessed on this well scenario to find out the significance of an EDZ. A profound sensitivity study was performed, but all results show that the impact is negligible. Even though the role of an EDZ turns out to be limited on overall safety assessment, still it is worthwhile to study the chemical role of an EDZ, such as a potential source for natural colloids, potential sealing of an open fracture by fine clay particles generated by the process of an EDZ, and alteration of a sorption mechanism by an EDZ in the future.

방사성폐기물 처분시설에 대한 주기적인 환경 감시 및 안전성 평가를 위한 부지정보, 시설물정보와 환경정보에 대한 체계적인 데이터베이스 구축을 위하여 부지환경종합관리시스템 (Site Information and Total Environmental database management System: SITES) 개발을 지난 2년간 수행하였다. 1차적으로 개발된 DB 시스템을 SITES ver.1.0 이라 칭하고 후속 개발되는 안전성평가시스템과 부지환경감시시스템을 포함한 시스템을 SITES ver.2.0이라 칭하여 개발하고 있다. 본 논문에서는 SITES내 구성요소 중에서 부지와 환경에 대한 SITES DB 정보와 환경감시정보를 활용하여 실시간 환경감시, 예측 및 자동경보에 활용하기 위하여 개발되는 Site Environmental Monitoring System (SEMS) 모듈에 대한 설계 개념과 내용을 소개하였다.

During the last two years, Site Information and Total Environmental database management System (SITES) ver. 1.0 has been developed for the systematic SITES Database Module (SDM), which includes site information, facility information and environmental information. The SITES includes the module for site environmental monitoring system and safety assessment (M&A) system for the nuclear facility. SITES is expected to be an effective system for the radioactive waste disposal management facility. Currently, SITES ver.2.0 is under development after the SITES ver.1.0 that is focused on the M&A system. The main purpose of this paper is to introduce and try to account for the major development in the concept of SEMS sub-module of the M&A module. The SEMS is purposed of development of the program for real time environmental monitoring, prediction, and automatic alarm system using SITES Database and related information.

본 연구에서는 국내 원전이 위치한 지역의 토양에서 의 축적 경향을 파악하기 위하여 원전이 위치한 영광군 관내의 평지와 고산지대인 금정산, 불갑산 및 영광원전으로부터 원거리에 위치한 내장산 등을 대상으로 토양중 의 화학적인 특성과 고도에 따른 의 축적 경향을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 일반적으로 국내 토양 중 의 농도는 불검출 의 범위 내에 있으며 본 연구에서 측정한 평지부분과 고산지대인 원전으로부터 2 km 떨어진 금정산, 약 20 hn 떨어진 불갑산 및 원거리에 위치한 내장산에서도 지금까지의 농도 범위에 들었다. 그러나 고산지대는 평지에서와는 다르게 고도가 증가함에 따라 농도도 증가하는 경향을 보이고 있고, 정상 부분이 하부 부분보다 더 높게 나타났고 영광원전 인근 일반평지부분보다는 의 농도는 배 정도 높은 경향을 나타내었다. 연구결과 의 분포는 지형적 요인(고도) 및 토양의 화학적 요인(양이온치환용량)과 상관성이 큰것으로 나타났다. 지형적 요인으로는 주로 고도를 들 수 가 있는데 높은 고도의 산의 경우 대기중 이 토양에 침투되는 기회가 커짐으로 동일한 토질 조건의 평지 토양에 비해 높은 준위를 나타내었다 토양의 화학적 요인으로는 양이온치환용량이 주요 인자임이 규명되었다. 양이온치환용량은 침적된 을 토양에 고정시키는 능력을 나타내며 같은 지형조건에서 높은 양이온치환용량을 가진 시료가 낮은 양이온치환용량을 가진 토양에 비해 농도는 높은 값을 보였다.

This paper shows our experiment is performed to understand the exposure tendency of according to the height of area and also, to supplement it by considering chemical characters of exposed to the soil. The samples we use for this experiment are from the general flat area of Yeonggwang county where it has NPPs, the high places of Keumjung & Bulgap mountains, and Naejan mountain where it is quite far from the NPPs. The data from this experiment show that the exposure of is not harmful since its range is around 252 Bq/kg-dry in most of sampled soils such as from the general flat area, the high place of Keumjung mountain where is 2 km away from the NPPs, the other high place of Bulgap mountain where is about 20 km away from the NPPs, and Naejan mountain where it is far from the NPPs. Not like the general flat area, however, the data show that the higher the area is the more is exposed. That is, at the top of mountains, the more is exposed compared to at the bottom area. It is almost times more than the general flat area of Yeonggwang county where it has NPPs. The data also show that the spread of is deeply related to the geographical(the height of area, rainfall, etc..) factors and chemical factors of soils. As the geographical factors, there are far more chances to be exposed of at the high area of mountains through the air compared to at lower area and therefore, we can get more high-leveled readings of at the high area while it is low-leveled ones at the general flat area even if both of them have the same soil conditions. Regarding the chemical factors of soil, it is clarified that the CEC is the key factor. The CEC means the capability of sticking accumulated into the soil. Hence, the more CEC it has the more high-leveled readings of we get under the same geographical condition.

고준위폐기물 기준처분시스템의 건전성과 처분안전성의 실험적 검증에 필수적인 지하처분연구시설의 기본설계 도출을 위한 연구가 수행되었다. 먼저 지하처분연구시설의 부지에 대해 간단히 기술하고, 이 부지에 건설될 지하처분연구시설의 기본개념을 제시하고자 하였다. 제시된 기본개념을 충족시키기 위한 지하처분연구시설의 설계 요구사항을 설정하고, 이러한 기본개념과 설계요구사항을 바탕으로 지하처분연구시설의 기본설계를 수행하였다. 또 향후 지하처분연구시설에서 수행될 연구항목을 도출하였다.

The underground research tunnel is essential to validate the integrity of a reference high-level waste disposal system, and the safety of geological disposal. In this study, a basic design of an underground research tunnel (URT) was tried to be developed. The candidate site for URT was described briefly, and it was intended to suggest the basic concept of the underground research tunnel. In order to develop the design of URT based on the basic concept, design requirements were established. Based on the basic concept and the design requirements, the basic design of URT was performed. Research items to be studied in the URT were also derived in this study.