문제 정의

• 동굴 처분 방식을 사용하는 중 · 저준위 방사성 폐기물 처분장의 자연 환기 가능성을 보다 실질적으로 유사하기 위해 산악 암반 중에 건설된 도로터널에서의 자연 환기 력을 알아보았다. 국내의

  가설 설정

  • ">예측 된다. 수직갱을 갖는 장대 도로터널의 경우, 겨울철 최대 약 1.35 ㎥/sec, 여름철 최소 약 0.22 ㎥/sec의 공기량이 발생할 것으로 예측 된다 (수직갱 끝에 같은 공기 필터를 사용한다는 가정). 두 경우 모두 후)공기 통로의">공기통로의 유무, 4) 동굴 내부와 외부의 기후 등이 고려되어야 한다. 일반적으로 동굴은 바닥부터 천장까지의 높이가 높아야 대류를 잘 일으킬 것이고, 또한 동굴 내에

    제안 방법

    • Figure 5는 수직갱을 가지고 있는 산악 장대터널의 기본 형상을 나타내고 있고, 둔네 터널과 죽령 터 널에서 그림에서 나타난 것처럼 4곳의 측정지점에서 여름철과 겨울철에 걸쳐 각각 대기압, 공기 온도 및 속도 측량을 실시한 다음 자연 환기 압력을 열역학적 방법으로 계산하였다. Figure 6과 Table 3은 각각 중 . 저준위 폐기물 처분장이 동굴 방식으로 만들어지는 경우 예상되는 자연환기량을 예측하기 위해 WIPP의 경우와 수직갱을 갖는 국내 산악 도로터널의 경우를 분석했다. 계산된

      대상 데이터

      • 후)산악교통터널">산악 교통터널 중 국내에서 대표적인 수직갱 터널인 둔내 터널과 죽령 터널에서 여름철과 겨울철에 걸쳐 측량이 이루어졌다. 둔내 터널과

        성능/효과

        • 자연환기력은 터널 내 외부의 온도차 및 고도차에 의해 크게 변화하는데, 양 터널 내 외부의 온도 차이를 비교하여 보았을 때 겨울철보다 여름철에 온도 차이가 큰 것으로 나타났다. 예상대로 터널 내 외부의 온도차이가 큰 여름철의 자연환기력이 우세하였으며, 평균고도 및 수직갱의 높이가 더 높은 둔내터널의 자연환기력이 죽령터널에 비하여 더 큰 것으로 나타났다. 한편, 후)평균 고도">평균고도 및 수직갱의 높이가 더 높은 둔내터널의 자연환기력이 죽령터널에 비하여 더 큰 것으로 나타났다. 한편, 둔내터널의 하행선에는 수직갱이 설치되어 있지 않으므로 수직갱이 있는 터널과 없는 터널의 자연환기력을 자연스럽게 비교하여 볼 수 있었는데 수직갱이 없는 곳의 겨울철 자연환기력은 15.15 N/㎡로 수직갱이 있는 것 보다 약 10배 가까이 적은 환기력을 나타내었다. 또한, 수직갱이 설치되어 있지 않은 국내 도심지 도로터널에서의 자연환기력은 일반적으로 4.
        • 후)국내산악">국내 산악 도로터널의 경우를 분석했다. 계산된 자연 환기량은 WIPP이 약 0.20 ~ 0.66 ㎥ /sec정도가 되고, 공기 필터 (공기 량 1 ㎥/sec당 1000 N/㎥ 압력손실)를 수직갱에 포함하는 산악 도로터널 경우 계절에 따라 약 0.22 ~ 1.35 ㎥/sec정도의 자연환기에 의해 상당량의 공기흐름이 발생하는 것으로 예측 되었다.
        • 후)둔내 터널에서">둔내터널에서 상행선 (수직갱 설치)과 하행선 (수 직갱 미설치)의 자연환기력을 비교하여 보면 수직갱이 있는 상행선 이 수직갱 이 없는 하행선 보다 자연환 기력이 약 io배 (겨울철 기준)가까이 큰 것으로 나타났다. 또한, 수직갱이 설치되어 있지 않은 국내 도심 지 (상대적으로 후)기준)가까이">기준)가까이 큰 것으로 나타났다. 또한, 수직갱이 설치되어 있지 않은 국내 도심 지 (상대적으로 산악지역 보다 기온차가 심하지 않음) 도로터널에서의 자연환기력을 더불어 비교하여 볼 때, 산악 터널 이면서 수직갱을 갖는 터널이 도심 지 터널 이면서 수직갱을 갖지 않는 터널에 비해 자 연환기 력 이 크게 증가한다는 것을 보여준다.

        후속연구

        • 후)심부암반에">심부 암반에 위치하고 폐기물에서 발생하는 붕괴 열과 지열에 의해 내부 온도가 높은 고준위 방사성 폐기물 처분장은 지리적 위치와는 상관없이 강한 자연 환기력을 가질 수 있다. 한편, 고준위 처분장과 비교할 때 처분장 깊이가 비교적 얕고 폐기물 붕괴 열이 발생하지 않는 중저준위 방사성 폐기물 처분장의 경우라 할지라도 산중 혹은 작은 언덕지형에 터널 혹은 동굴을 건설한다면 공기 통로 입구들의 고도차로 인해 상당한 자연 환기력을 확보할 수 있을 것이다.
        • 후)자연환기력에">자연 환기력에 의해 발생하는 공기량 산출이 더 복잡해진다. 즉, 본 논문에서는 논의되지 않았지만 고준위 처분장에서의 자연 환기 압력은 공기 온도에 의존하고 공기 온도는 다시 흐르는 공기량에 의해 지배되므로 처분장 내에 발생하는 열과 환기 공기 량에 따른 공기 온도 변화를 계산해서 공기량을 산출해야 할 것이다.
        • 자연환기는 처분장 내의 수분제거, 작업환경 조성과 관련하여 라돈 (Rn) 가스의 희석과 같은 향후 처분장의 장기적 환경을 위해 중요한 역할을 할 수 있을뿐 아니라 기계 환기 효율의 향상에도 도움이 될 수 있으므로 특정 지역에 설계된 지층 처분장에서 발생할 수 있는 자연환기의 가능성과 그 크기를 예측한다면 경제적이면서도 안전한 처분장 운영에 큰 도움이 될 것이다.
        • 후)중·저준위">중· 저준위 처분장에서 자연환기 압력에 의해 발생하는 공기량은 계절별로 매우 큰 차이를 보이며 변동할 것으로 예측된다. 하지만 이를 잘 분석하고 처분장의 형태를 자연환기를 고려하여 설계한다면 비록 자연환기량이 처분장 내의 작업 환경 및 위생, 부유 방사성 핵종의 노출 등과 같은 안전문제를 감당할 정도의 공기량은 되지 못하겠지만, 향후 처분장의 장기적 환경에는 큰 도움이 될 수 있는 공 기 량으로 평가 된다.
        • 향후 국내 중· 저준위 처분장이 동굴 처분방식으로 선정되는 경우 그리고 고준위폐기물 처분장을 지 하 심부 암반에 건설하는 경우, 환기량의 계산 및 적정 환기 시스템의 설계에 있어 계절에 따른 환기 시 스템의 변화와 같은 자연환기력의 영향을 반영하는 것이 필요할 것이다.