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고준위방사성폐기물 심층처분 부지 수리 지질 안전 규제를 위한 국내 지질환경 수리 특성 평가
소수완,정지호,박재성,이형목,이수비,김수진,쎈다 음바키,정진아 대한자원환경지질학회 2024 자원환경지질 Vol.57 No.4
본 연구에서는 국내 고준위방사성폐기물 심층처분용 천연방벽의 수리특성 안전 기준을 평가하기 위해 심부 지질환경 수리지질 특성 평가를 수행하였다. 특히, 국내 지질환경에 적합한 심도에 따른 수리전도도와 투수계수의 분포와 추세를 평가하였으며, 이를 위해, 지하수 개발 및 관리 목적으로 수집된 다양한 현장 수리시험 자료가 사용되었다. 국내 환경에 적합한 심도-수리특성 관계 모델을 개발하기 위하여 다양한 해외 연구사례를 검토하고 심도에 따른 수리전도도 및 투수계수 추세를 설명하는 대표 모델을 확보 및 연구에 적용하였다. 국내에 적합한 수리특성 관계 모델 개발에는 확보된 자료가 포함하는 다양한 요인의 불확실성을 고려하기 위하여 앙상블 회귀분석을 적용하였다. 연구 결과, 기존 해외의 심도-수리특성 관계 모델이 국내 지질환경의 수리지질 특성을 적절히 설명하는 것을 확인할 수 있었으며, 스웨덴, 독일, 캐나다 등의 해외 국가가 제시하는 선호 수리특성 기준을 고려하였을 때, 국내 환경 또한 이에 적합한 지질환경이 존재할 가능성이 높음을 확인하였다. 또한, 저투수환경을 지시하는 수리특성 기준을 적용하였을 때, 처분고 건설에 적합한 환경이 존재할 가능성이 300m 이상의 심도부터 증가함을 보여주었으며, 500m 이상의 심도에서 단열이 지하수 흐름에 미치는 영향력이 낮을 수 있음을 보여주었다. 본 연구는 국제 규제 지침에맞춰 국내 천연방벽의 수리지질학적 안전 기준을 수립하기 위한 기초정보로 활용될 수 있을 것이다. This study assessed the hydrogeological properties of the deep geological environment to develop safety criteria for the natural barriers used in the deep geological disposal of high-level radioactive waste in Korea. The assessment focused on the distribution and trends of hydraulic conductivity and permeability properties appropriate for the domestic geological environment, using various in-situ hydraulic test data collected for groundwater development and management. To develop a depth-hydrogeological property relationship model suitable for domestic conditions, the study reviewed various international research examples and applied a representative model that explains the trends of hydraulic conductivity and permeability with depth. The development of the model suitable for Korea involved applying ensemble regression analysis to account for the uncertainty of various factors in the collected data. The results confirmed that existing international depthhydrogeological property relationship models adequately describe the characteristics of the domestic geological environment. Considering the preferred hydrogeological criteria suggested by countries like Sweden, Germany, and Canada, there is a high likelihood that a suitable geological environment exists in Korea. Additionally, the application of hydrogeological criteria indicative of low-permeability environments showed that suitable conditions for disposal construction increase at depths greater than 300 m, where the influence of fractures on groundwater flow might be minimal at depths exceeding 500 m. This research can serve as foundational information for establishing hydrogeological safety standards for natural barriers in Korea according to international regulatory guidelines.
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지질학적 심지층 처분지 내 천연방벽의 고준위 방사성 폐기물 장기처분 안전성 평가를 위한 지질학적 인자 분석
이형목,정지호,박재성,이수비,소수완,정진아 대한자원환경지질학회 2023 자원환경지질 Vol.56 No.5
본 연구에서는 고준위 방사성 폐기물 심지층 처분장을 구성하고 있는 천연방벽의 장기안전성에 영향을 줄 수 있는 요소(Feature), 사건(Event), 및 공정(Process)에 대한 조사를 수행하여 FEP 목록을 작성하였다. FEP 목록 작성을 위해 NEA (Nuclear Energy Agency)의 IFEP 목록 3.0이 기초 자료로 활용되었으며, 국외 선도국에서 수행된 지질 조사 및 연구 결과들이 추가적으로 참고되었다. 천연방벽의 성능과 관련하여 총 49개의 FEP 목록이 작성되었으며, 각 인자에 대한 정의, FEP 분류, 장기 안전성에 미치는 영향, 국내 여건에서의 중요도, 정량화 가능 여부 측면에서의 결과가 작성되었다. 또한, 작성된 FEP 목록을 기반으로 처분시설의 장기 안전성에 위협이 될 수 있는 총 3가지의 시나리오를 개발하고 각 시나리오에 있어 천연방벽의 처분 성능에 영향을 주는 지질학적 인자들을 선별 및 관계를 가시화하였다. 본 연구를 통해 구축된 FEP 목록과 시나리오별 인자간 상호관계 가시화 결과는 심지층 처분장의 장기 안전성을 정량 평가하기 위한 수학적 모델 개발에 있어 필수적으로 고려해야 할 인자를 선별 및 구성하는데 중요한 기초 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단되며, 방폐물 처분장 부지확정을 위한 천연방벽의 주요 성능과 관련된 기준안을 마련하는 데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다. In this study, an investigation was conducted on the features, events, and processes (FEP) that could impact the long-term safety of the natural barriers constituting high-level radioactive waste geological repositories. The FEP list was developed utilizing the IFEP list 3.0 provided by the Nuclear Energy Agency (NEA) as foundational data, supplemented by geological investigations and research findings from leading countries in this field. A total of 49 FEPs related to the performance of the natural barrier were identified. For each FEP, detailed definitions, classifications, impacts on long-term safety, significance in domestic conditions, and feasibility of quantification were provided. Moreover, based on the compiled FEP list, three scenarios that could affect the long-term safety of the disposal facility were developed. Geological factors affecting the performance of the natural barrier in each scenario were selected and their relationships were visualized. The constructed FEP list and the visualization of interrelated factors in various scenarios are anticipated to provide essential information for selecting and organizing factors that must be considered in the development of mathematical models for quantitatively evaluating the long-term safety of deep geological repositories. In addition, these findings could be effectively utilized in establishing criteria related to the key performance of natural barriers for the confirmation of repository sites.
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