Earticle

중·저준위방사성폐기물 처분부지에 대한 건설 및 운영 인허가 취득을 위한 종합적인 부지 특성조사가 사업자인 한국수력원자력(주)의 책임 하에 이루어졌으며, 수리지질조사는 부지의 수리지질학적 특성 해석과 방사선적 안전성 평가를 위한 기초자료 생산을 목적으로 수행되었다. 처분부지의 수리지질특성은 주로 지표에서 이루어진 지질조사, 시추조사, 각종 수리시험 및 지구물리탐사 자료를 종합적으로 분석하여 수리지질체계의 특성을 평가하고, 이를 토대로 수리토양영역, 3 개의 수리암반영역 및 5 개의 투수성구조영역으로 구성되는 수리-구조모델을 제시하였다. 본 논문에서 제시된 수리-구조모델과 수리인자는 지하수유동 모델 해석 업무에 직접 이용되었다. 본 논문의 결과는 지표조사단계에서 얻어진 자료에 근거한 것이므로 수리지질특성과 관련된 제반 조사방법에 가정과 불확실성이 내재되어 있다. 따라서 현재 진행 중인 지하시설 건설과정에 취득되는 직접적인 수리지질특성 관련 자료를 종합적으로 재 해석함으로써 부지특성조사 단계에서의 가정과 불확실성을 저감시킬 수 있고, 최종적인 수리-구조모델의 신뢰성 향상을 기대할 수 있다.

Korea Hydro and Nuclear Power Company (KHNP) conducted site investigations for a low andintermediate-level nuclear waste repository in the Gyeong Ju site. The site characterization workconstitutes a description of the site, its regional setting and the current state of the geosphere andbiosphere. The main objectives of hydogeological investigation aimed to understand thehydrogeological setting and conditions of the site, and to provide the input parameters for safetyevaluation. The hydogeological characterization of the site was performed from the results ofsurface based investigations, i.e geological mapping and analysis, drilling works and hydraulictesting, and geophysical survey and interpretation. The hydro-structural model based on thehydrogeological characterization consists of one-Hydraulic Soil Domain, three-Hydraulic RockDomains and five-Hydraulic Conductor Domains. The hydrogeological framework and thehydraulic values provided for each hydraulic unit over a relevant scale were used as the baseline forthe conceptualization and interpretation of flow modeling. The current hydrogeologicalcharacteristics based on the surface based investigation include some uncertainties resulted fromthe basic assumption of investigation methods and field data. Therefore, the reassessment of hydro-structure model and hydraulic properties based on the field data obtained during the construction isnecessitated for a final hydrogeological characterization.

중ㆍ저준위 방사성폐기물 처분 부지의 부지특성조사 결과를 이용하여 처분장 부지의 지하수 유동체계를 이해하기 위한 수치 모델링을 수행하였다. 부지의 투수성 단열대 및 암반단열의 분포 특성에 근거하여 단열망 모델을 구축하고, 이를 이용하여 생성된 10개의 수리전도도장을 지하수 유동 모델링에 반영한 추계론적 Hybrid-EPM 방법으로 수치 모델을 구성하였다. 10회의 지하수 유동 모델링 결과, 처분 부지의 지하수두 및 지하수 흐름은 지표 근처에서 지형적인 요소에 크게 지배를 받는 것으로 나타나며 처분장 심도에서는 주변에 존재하는 투수성이 높은 단열대에 의해 영향을 받음을 확인할 수 있었다. 특히, 처분 시설 건설 중 사일로 주변 지역에서 수위 강하가 크게 발생하는 것으로 분석되었다. 처분 시설 폐쇄한 후 지하수위는 1년 이내에 급속히 회복되며, 대략 2년이 지난 후 완전히 회복 될 것으로 분석되었다.

Based on the site characterization works in a low and intermediate level waste (LILW) repository site, the numerical simulations for groundwater flow were carried out in order to understand the groundwater flow system of repository site. To accomplish the groundwater flow modeling in the repository site, the discrete fracture network (DFN) model was constructed using the characteristics of fracture zones and background fractures. At result, the total 10 different hydraulic conductivity(K) fields were obtained from DFN model stochastically and K distributions of constructed mesh were inputted into the 10 cases of groundwater flow simulations in FEFLOW. From the total 10 numerical simulation results, the simulated groundwater levels were strongly governed by topography and the groundwater fluxes were governed by locally existed high permeable fracture zones in repository depth. Especially, the groundwater table was predicted to have several tens meters below the groundwater table compared with the undisturbed condition around disposal silo after construction of underground facilities. After closure of disposal facilities, the groundwater level would be almost recovered within 1 year and have a tendency to keep a steady state of groundwater level in 2 year.

본 연구는 방사성 폐기물 처분장의 지하수 화학 조건을 조절하는 수리지구화학 특성을 규명할 목적으로 수행되었다. 이를 위해 처분장 주변의 관측공 중 12개의 관측공이 선정되었으며, 이들 시료를 심도별로 총 46 지점에서 채취하였다. 또한 지표수 3점과 해수 1점의 시료도 채취하였다. 채취된 시료는 양/음이온 분석이 수행되었으며, 물과 용질의 기원을 규명할 추적자로서 산소-수소, 삼중수소, 탄소, 황 동위원소도 분석되었다. 산소-수소 동위원소 분석 결과 지표수와 지하수는 모두 강우 기원임을 보여주었으며, 삼중수소 농도는 깊이가 깊어짐에 따라 감소하고는 있으나 높은 삼중수소 농도는 최근에 충진된 물임을 나타내고 있었다. 양/음이온 분석 결과를 통한 수질 유형 분석에서는 연구 지역 지하수는 Ca-Na-HCO3 유형과 Na-Cl-SO4 유형이 대표적이었으며, 상관 분석 결과 이들 이온은 해염, 물-암석 반응의 영향을 받은 것으로 판단된다. 특히 연구 지역에서 Na 비율이 높은 이유는 양이온 교환 반응에 의해 이루어지고 있음을 보여 주었다. 연구 지역의 산화-환원 조건의 경우에는 심도가 깊어짐에 따라 낮은 DO와 Eh 값을 나타내어 환원 환경이 형성되었음을 나타내며, 높은 Fe와 Mn의 농도는 Fe와 Mn 산화물의 환원 반응이 산화-환원 조건을 조절하고 있음을 보여주었다.

This study was carried out to identify the characteristics of hydrochemistry controlling groundwaterchemical condition in a repository site of Gyeongju. For this study, 12 bore holes of all monitoringbore holes in the study area were selected and total 46 groundwater samples were collected with depth.In addition, 3 surfacewater samples and 1 seawater sample were collected. For water samples, cationsand anions were analyzed. The environmental isotopes(18O-D, Tritium, 13C, •34S) were alsoanalyzed to trace the origin of water and solutes. The result of 18O and D analysis showed thatsurface water and groundwater were originated from precipitation. Tritium concentrations ofgroundwater decreased with depth but high concentrations of tritium indicated that groundwater wasrecharged recently. The results of ion and correlation analysis showed that groundwater types of thestudy area were represented by Ca-Na-HCO3and Na-Cl-SO4, which was caused by sea spray andwater-rock interaction. Especially, high ratio of Na content in groundwater resulted from ion exchange.For redox condition of groundwater, the values of DO and Eh decreased with depth, which indicatedthat reducing condition was formed in deeper groundwater. In addtion, high concentration of Fe andMn showed that redox condition of groundwater was controlled by the reduction of Fe and Mn oxides.

중저준위 방사성폐기물의 영구처분을 위하여 건설되는 월성원자력환경관리센터의 1단계 폐쇄후 안전성평가에 대하여 기술하였다. 처분시설의 건설운영허가를 위하여 작성된 안전성평가에 대하여 평가개요, 처분시설의 폐쇄개념, 처분부지에 대한 지하수 유동특성을 이용하여 평가를 위한 시나리오의 개발과정과 도출된 평가대상 시나리오에 대한 개념을 기술하였다. 폐쇄후 안전성평가 모델링을 위한 평가도구, 입력인자와 개별 시나리오에 대한 핵종누출 모델링, 기체발생 및 기체이동 모델링, 인간침입 모델링과 생태계 모델링에 대하여 기술하였다. 처분시설의 폐쇄후 안전성 평가시나리오에 대하여 국내 규제치를 만족하는 것으로 평가되었으며 향후 처분시설 안전성에 대한 불확실성 저감과 신뢰성 증진을 위한 노력을 지속적으로 수행할 예정이다.

Post-closure safety assessment for the Wolsong Low- and Intermediate-level radioactive wasteDisposal Center is described. Based on assessment context, closure concept and ground water flowcharacteristics of the disposal site, brief descriptions are included on the assessment scenarios,models, input parameters and tools. Radionuclide transport modeling in the near-field and far-field,gas generation and transport modeling, human intrusion and biosphere transport are also describedbriefly. Assessment results for each scenarios are shown to meet the performance criteria ofregulatory body. Further and continuous efforts to improve the safety of disposal facility will bemade during the construction and operational period.

국내 최초의 중·저준위 방사성폐기물 처분시설에 대한 건설·운영허가가 지난 2008년 7월31일 발급되었다. 이 논문에서는 중·저준위 방사성폐기물 처분시설에 대한 국내 기본 규제체계, 규제요건 및 기술기준을 제시하고, 동 시설의 안전성 확인을 위해 실제 적용된 안전심사 수행절차를 주요 단계별로 요약·기술하였다. 원자력법은 부지선정, 설계, 건설, 운영, 폐쇄 및 제도적관리 등 중·저준위 방사성폐기물 처분시설의 전과정에 대한 단계별 안전규제체계를 규정하고 있으며, 하위 법령과 교육과학기술부고시 등은 관련 세부 규제요건 및 기술기준을 규정하고 있다. 한국원자력안전기술원은 원자력관계법령에 근거한 교육과학기술부의 위탁에 따라 처분시설에 대한 안전심사를 수행하였으며, 부지 및 구조안전성, 방사선환경영향, 운영 안전성, 계통 및 설비의 안전성, 품질보증, 종합안전성평가 등 세부 기술 분야별 적합성을 종합적으로 검토하였다. 전체 안전심사 과정은 사전준비단계, 초기심사단계, 본심사단계, 완료단계 등으로 구분할 수 있으며, 한국원자력안전기술원의 심사결과는 원자력안전전문위원회 5개 전문분과의 심의를 거쳐 교육과학기술부에 보고되었고, 교육과학기술부는 원자력안전위원회의 최종 심의를 통해 처분시설에 대한 건설·운영허가를 발급하였다. 이후 처분시설의 안전성은 원자력관계법령에 규정된 일련의 규제검사 및 심사를 통해 확인될 것이며, 건설·운영자의 지속적인 안전성증진계획 이행을 통해 장기적인 안전성 증진과 안전사례에 대한 신뢰구축이 가능할 것이다.

On July 31, 2008, the Government issued the construction and operation permit for the first low andintermediate level radioactive waste disposal facility in the Republic of Korea. In this paper, thefundamental regulatory framework, regulatory requirements and technical standards of the disposalfacility are introduced, and the phased review process adopted for evaluation of the safety of the facilityis briefly described. The Atomic Energy Act sets forth a stepwise regulatory framework for the whole life-cycle of the disposal facility such as siting, design, construction, operation, closure and institutionalcontrol. More detailed regulatory requirements and technical standards are stipulated in the subsequentregulations of the Atomic Energy Act and a series of Notices issued by the Ministry of Eduction, Scienceand Technology. The Korea Institute of Nuclear Safety, as entrusted by the Ministry under the AtomicEnergy Act, conducted safety review on the disposal facility, and evaluated the compliance with relevantcriteria in all technical elements (i.e. siting and structural safety, radiological environmental impact,operational safety, systems and components, quality assurance, and total systematic performanceassessment, etc.). The overall safety review process can be phased into inception phase, initial reviewphase, main review phase and completion phase. The review results were reported to and deliberated bythe five Sub-committees of the Special Committee on Nuclear Safety, and then reported to the Ministry.The Ministry issued the construction and operation permit of the disposal facility through the deliberationof the review results by the Nuclear Safety Commission. Hereafter, the safety of the repository will bereassured by a series of subsequent regulatory inspections and reviews under the Atomic Energy Act. Inaddition, the licensee's continuous implementation of the "Safety Promotion Plan" may also enhance thelong-term safety of the repository and contribute to build-up the confidence of the safety case.