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환경 추적자의 흡착 특성을 이용한 수리지화학적 활용 가능성 고찰
정성욱,장세은,김민경,김성표,엄우용,Choung, Sungwook,Chang, Seeun,Kim, Minkyung,Kim, Sungpyo,Um, Wooyong 한국지하수토양환경학회 2012 지하수토양환경 Vol.17 No.6
This study provided sorption properties of chlorofluorocarbons (CFCs), and elucidated potential application of CFC sorption data in hydrogeochemistry. Prior sorption studies were reviewed for hydrophobic organic compounds similar to the CFCs, because there were only few CFC sorption studies. The CFCs are regarded as relatively conservative chemicals in groundwater environments based on their moderate hydrophobicity. However, thermally altered carbonaceous matter (TACM) can significantly increase sorption capacity and nonlinearity for hydrophobic organic compounds such as CFCs, compared to general soil organic matter. CFC sorption behavior are close to the sorption for reviewed organic chemicals. Therefore, the CFC sorption data can be used for determining hydrogeochemical properties and predicting transport of organic contaminants in TACM-containing aquifer environments.
사용후핵연료 장기 심층처분에서 발생 가능한 라돈의 잠재 위험도 및 지하수 환경 내 거동
강재은(Jaeeun Kang),엄우용(Wooyong Um) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
장기간 사용후핵연료 처분 시 우라늄 붕괴계열의 라돈이 발생하게 되므로, 방사성 동위원소의 지화학적 안전성 평가가 대두되고 있다. 본 연구에서는 사용후핵연료 심층처분 시 발생하는 라돈의 잠재위험도 및 지하수 환경에서 존재하는 천연방사성 핵종 라돈의 거동에 대해 평가하였다. 여러 가지 시나리오 중 극한의 경우인 사용후핵연료 용기 손상 및 주변 천연 방벽의 소실의 가능성을 살펴보면 4000년 이후 라돈-222의 모 핵종인 라듐-226이 붕괴 산물로 발생되며 10만 년 후 지표면에서 총 피폭선량의 가장 대부분을 차지하게 된다. 해당 영향으로 인한 피폭선량은 0.1 mSv 이내이며 일반인 연간 유효 선량 한도인 1 mSv에는 미치지 못한다. 라듐과 라돈의 높은 용해성을 살펴보았을 때, 지하수 내 자연방사성 물질 평가는 공공의 방사선 위험 평가에 있어 매우 중요하다. 대표적인 자연방사성 원소인 라돈의 수용액 상에서 존재하는 형태에 대한 이해를 높이고자 라돈과 지하수 주요 성분들과의 연관성 분석을 시행하였다. 지하수 내 라돈 함량과 불소 사이에는 양의 상관관계가 존재하였으며 다른 주요 성분들은 라돈 함량에 큰 영향을 미치지는 않았다. 본 연구를 통해, 라돈과 불소 사이의 새로운 화학적 관계를 확인함으로써, 차후 효율적인 라돈 제거 연구에 있어 불소가 합리적인 해결방안을 제시할 수 있을 것이다.
조혜륜(Hye-Ryun Cho),김희경(Hee-Kyung Kim),차완식(Wansik Cha),김태형(Tae-Hyeong Kim),김주은(Jueun Kim),엄우용(Wooyong Um) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
고준위 방사성폐기물 심층처분 종합성능평가를 위하여 심층처분환경에서 방사성 핵종의 지화학반응 특성자료가 필요하다. 이중 처분환경 지하수 내 방사성 핵종의 용해도 자료는 방사성 핵종의 이동 및 지연 특성을 예측하고, 모델링을 통한 처분안전성을 평가하는 데 필요한 기본 자료이다. 처분환경에서의 방사성 핵종 용해 특성은 기 보고된 화학반응 열역학 자료를 이용한 모델링을 통해 예측이 가능하다. 다만, 일부 반응에 대한 열역학 자료의 부족으로 특정 환경에서 예측된 용해도의 불확도가 다소 큰 편이라 할 수 있다. 또한, 처분안전성평가에 대한 신뢰도 제고를 위하여 처분장 환경이 반영된 실측자료가 요구되고 있는 실정이다. 이 연구는 사용후핵연료에 포함된 다양한 방사성 핵종 중에서 반감기가 길거나 용해도가 높다고 알려진 핵종을 중심으로 처분환경 지하수 내에서 용해도를 직접 측정하여 그 결과를 축적하고 체계적인 용해도 측정 절차를 확보하는 것을 목표로 한다. 처분환경 진화에 따른 다양한 지화학적 환경을 모사하기 위하여 산화/환원/염수/강염기/고온환경 등을 고려한 조건에서 주요 방사성 핵종에 대한 용해도 측정 및 절차서 확립을 계획하였다. 이 논문에서는 향후 진행되는 다년간의 연구과정에서 체계적이고 일관성 있는 용해도 측정 자료를 확보하기 위하여 필요한 기본 절차를 확보하는 과정과 산화환경 지하수 내 PuO₂ 용해도 측정 결과를 소개하고자 한다.
김원석(Won Seok Kim),김정진(Jungjin Kim),안진모(Jinmo Ahn),남성식(Seongsik Nam),엄우용(Wooyong Um) 大韓環境工學會 2015 대한환경공학회지 Vol.37 No.8
불포화대 암반 단열에서 방사성 핵종인 3H, 90Sr and 99Tc의 흡착실험이 진행되었다. 천층처분시설의 인공방벽을 통과해 누출된 방사성 핵종은 빗물이나 공극수에 의해 불포화대 암반 단열을 통하여 지하수로 도달하게 된다. 그러므로 처분장의 장기간 안전점검을 위해, 불포화대 암반 단열을 통한 방사성 핵종의 거동을 연구하는 것이 중요하다. 천층처분주변에서 채취된 불포화대 암반 단열 샘플을 이용하여 X-ray microtomography 분석을 수행하였고, 회분식 흡착실험을 이용하여 방사성핵종인 3H, 90Sr and 99Tc의 흡착실험이 진행되었다. 암반 단열의 충전물질로 불석광물 및 점토광물 존재 시 중흡착성 핵종인 90Sr의 흡착 분배계수 값이 충전물질이 존재하지 않을 때 보다 높게 나타내었다. 본 연구를 통해, 암반 단열 특성화 및 방사성 핵종의 흡착분배계수를 구했으며, 불포화대 암반 단열을 통한 핵종의 거동이 지연됨을 이해할 수 있었다. Adsorption experiments for radionuclides such as 3H, 90Sr and 99Tc were conducted using fractured rock collected in unsaturated zone. The released radionuclide through artificial barrier from the near surface repository can be transported by the flow of rainfall or pore water through fractures in unsaturated zone and reach to groundwater flow. Therefore, it is important to investigate transport behavior (retardation) of radionuclides through fractured rock for the safety assessment and long-term performance of repository. Fractured rock samples were collected and characterized by X-ray microtomography (XMT) analysis, which can be used to develop a more robust unsaturated fracture transport model. When fracture-filling materials are exist, distribution coefficient of 90Sr is higher than without fracture-filling materials. In this study, batch sorption distribution coefficient (Kd) of radionuclide was determined and used to increase our understanding of radionuclide retardtion through fracture-filling materials.