중∙저준위 방사성폐기물 처분시설 사일로 콘크리트의 기체이동 특성인자 실험 연구

Abstract

국내 중∙저준위 방사성폐기물 처분시설은 콘크리트 사일로로 이루어진 지하동굴 처분시설로서 2014년 6월 준공을 목표로 현재 건설 중에 있다. 처분시설은 운영 종료 후 최종적으로 폐쇄될 예정이며, 폐쇄 후 처분시설은 지하수로 포화되어 다양한 종류의 기체가 발생될 우려가 있다. 콘크리트 사일로 내부에서 발생한 기체가 축적됨에 따라 내부 압력이 증가할 수 있으며, 과압으로 인해 공학적 방벽인 콘크리트 사일로의 건전성이 손상될 수도 있다. 따라서 사일로의 콘크리트재가 내부에 축적되는 기체를 효과적으로 배출할 수 있는 지 여부에 대한 평가와 별도의 기체배출시스템이 필요한 경우에 시스템 설계 요건을 확인할 필요가 있다. 콘크리트 사일로로부터 내부 축적 기체가 효과적으로 배출될 것인지를 확인하기 위해서는 콘크리트를 통한 기체이동 현상을 실험적으로 파악하는 것이 선행되어야 하며, 전산코드를 활용한 실규모 기체이동 시뮬레이션 또한 수행되어야 한다. 본 연구에서는 처분시설에서의 기체이동 시뮬레이션에 필요한 입력자료를 확보하기 위해 처분시설의 콘크리트 사일로와 동일한 조성의 시편을 활용하여 기체투과압력(gas entry pressure) 및 투기계수(gas permeability) 측정 실험을 수행하였다. 본 연구를 통해 확보한 콘크리트 특성 자료는, 처분시설 사일로의 실규모 기체이동을 모사하고, 필요에 따라 기체배출시스템의 설계시 활용될 수 있을 것이다.