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Engineering-scale Validation Test for the T-H-M Behaviors of a HLW Disposal System
이재완,박정화,조원진,Lee Jae-Owan,Park Jeong-Hwa,Cho Won-Jin Korean Radioactive Waste Society 2006 방사성폐기물학회지 Vol.4 No.2
The engineering performance of a high level waste repository is significantly dependent upon the T-H-M behavior in the engineered barrier system. An engineering-scale test facility (KENTEX) was set up to validate the T-H-M behaviors in the buffer of a reference disposal system developed in the 2002. The validation tests started on May 31, 2005 and is now in progress. The KENTEX facility and validation test programme are introduced, and pre-operation calculations are also presented to give information on the sensitive location of sensors and operational conditions. This test will provide information (e.g., large-scale apparatus, sensors, monitoring system etc.) needed for 'in-situ' tests, make the validation of a T-H-M model for the T-H-M performance assessment of the reference disposal system, and demonstrate the engineering feasibility of fabricating and emplacing the buffer of a repository.
Hydrothermal Behaviors and Long-term Stability of Bentonitic Buffer Material
이재완,조원진 한국방사성폐기물학회 2007 방사성폐기물학회지 Vol.5 No.2
벤토나이트 완충재의 열수거동 실험에서는 고준위폐기물처분장 완충재로 유력하게 고려되고 있는 국산 벤토나이트를 대상으로 열수특성을 규명하고, 또 그 결과를 바탕으로 KRS 처분환경에서 벤토나이트 완충재의 장기건전성을 평가하였다. 실험결과, 벤토나이트 완충재의 열수반응은 주 구성광물인 스멕타이트의 일라이트화를 통해 진행되었으며, 온도, 농도, pH는 이러한 일라이트화에 중요한 열수반응인자 역할을 하였다. KRS 처분환경에 대한 국산벤토나이트 완충재의 장기건전성을 분석한 결과, 정상상태에서는 벤토나이트 완충재가 오랜 기간 동안 방벽재기능을 유지하였지만, 보수적인 조건에서는 약 년이 경과했을 때 벤토나이트 완충재를 구성하는 스멕타이트의 50%이상이 일라이트로 전환되어 방벽재로서의 팽윤능력을 상실할 수 있음을 예상할 수 있었다. In hydrothermal reaction tests, smectite-to-illite conversion was identified using a domestic bentonite which is favorably considered as a buffer material, and its dependency on various hydrothermal conditions was investigated. The analysis results of the XRD and Si concentration indicated that the smectite-to-illite conversion was a major process of bentonite alteration under the hydrothermal conditions. The temperature, potassium concentration in solution, and pH were observed to significantly affect the smectite-to illite conversion. A model of conversion reaction rate was suggested to evaluate the long-term stability of smectite composing a major constituent of bentonitic buffer. It was expected from the evaluation results that the smectite would keep its integrity for very long disposal time under a normal condition, whitens it might be converted to illite by 50 percent after over year of disposal time under a conservative condition and consequently lose its swelling capacity as a buffer material of a repository.
Effect of a Hydrothermal Reaction on the Expandibility, Layer Charge, and CEC of Smectite Clay
이재완,조원진 한국방사성폐기물학회 2010 방사성폐기물학회지 Vol.8 No.3
고준위폐기물처분장에서 완충재는 오랜 기간 동안 방사성핵종의 붕괴열과 여러가지 화학조건의 지하 수에 노출되며, 이러한 열수조건은 완충재물질의 차수 및 핵종저지 방벽성능에 심각한 영향을 줄 수 있 다. 본 연구에서는 국산 스멕타이트를 대상으로 열수실험을 수행하고, 열수반응에 의한 스멕타이트 점토 의 팽창도, 층전하, 양이온교환능의 변화를 조사하였다. 열수실험 결과, 온도와 용액 중 칼륨농도를 증가 시켰을 때, 스멕타이트의 팽창도는 감소하였고, 층전하는 더 큰 음전하를 가졌으며, 양이온교환능도 감소 하였다.
조원진,이재완,한필수,박헌휘,Cho, W.J.,Lee, J.O.,Hahn, P.S.,Park, H.H. Korean Nuclear Society 1993 Nuclear Engineering and Technology Vol.25 No.3
중저준위 방사성폐기물처분장 인공방벽의 핵종유출 저지능을 평가할 수 있는 단순 모델이 제안되었다. 이 모델은 현재 우리나라에서 제안되고 있는 처분장 개념을 고려하여 고안되었으며, 인공방벽의 설계에 적합한 설계 기준 유출 과 인공방벽 성능평가에 적합한 현실적 유출 두 가지 경우를 다루고 있다. 모델의 유용성을 보이기 위해 화학적 특성이 다른 다섯 핵종에 대해 모의 계산을 수행하고 그 결과를 분석하였다. A simplified model to assess the performance of engineered barrier for the retardation of radionuclide release in a low- and intermediate-level radioactive waste repository was developed. The model is based on the repository design concept being suggested in Korea, and considers two types of release scenario ; a design-bas release for the design of engineered barrier and a realistic release for the performance assessment. For the numerical illustration, the sample calculations were performed for five radionuclides with different chemical characteristics, and the results were analyzed.