선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 특히, 스웨덴은 부지특성조사 프로그램을 예비 부지특성조사 단계와 상세 부지특성조사단계로 구분하여 수행내용을 비교적 상세히 기술하고 있으며, 핀란드, 일본, 스위스의 경우와 크게 다르지 않다. 따라서, 본 논문에서는 스웨덴의 부지특성조사 프로그램을 기준으로 국내의 한국원자력연구원에서 수행하였던 시추조사 프로그램을 참조하여 향후 국내에서 수행해야 할 부지특성조사 프로그램을 제안하고자 한다[1, 9, 10, 11].
- 본 논문에서는 방사성폐기물 처분 연구를 선도한 해외 국가 중 스웨덴, 핀란드, 일본의 사례를 토대로 각국에서 수행하거나 계획 중인 부지 선정의 방법과 부지특성조사 프로그램을 살펴보았다. 부지선정 방법은 IAEA에서 제안한 개념설정 단계, 후보부지 도출단계, 후보 부지에 대한 부지특성화 단계, 부지확정단계의 단계별 부지선정 방법을 따르고 있으며, 부지특성화 단계에서는 예비 부지특성조사와 상세 부지특성조사로 구분하여 수행하고 있다.
- 본 논문에서는 방사성폐기물 처분을 위해 다양한 부지특성조사를 선도하여 수행하였던 SKB (스웨덴)의 사례를 기준으로 NAGRA (스위스), POSIVA (핀란드), JAEA (일본) 등이 수행한 부지특성조사 방법을 종합하여 국내에서 수행해야 할 처분을 위한 부지특성조사 방법을 모색해 보고자 한다.
- 후보부지 도출단계 후 부지특성화에 진입한다. 부지특성화 단계의 주요 목적은 후보부지 도출단계에서 선정된 후보부지 중 심층처분부지로 보다 적합한 부지를 선택하는 것이다.
- 상세 부지특성조사 단계에서 수행하는 수리지질조사는 후보지역에서 현장 시험을 통해 이미 구축된 지질모델의 각 요소에 대한 수리지질 특성을 도출하여 지하수 유동 및 지화학 특성을 예측할 수 있는 수리지질모델을 구축하는 데에 목적이 있다.
- 상세 부지특성조사 단계에서 암반의 용질이동 특성조사를 통해 처분장에서 누출된 핵종이 생태계까지 흘러가는 유동 경로에서의 흡착, 분산, 확산 등의 지연 현상을 규명하고, 천연 암반의 용질 이동에 대한 저항성을 규명한다.
- 또한, 충격식 시추공을 이용하여 비교적 큰 규모의 암반 손상대 해석을 위한 수직탄성파 탐사를 수행하는데, 이 수직탄성파 탐사 결과를 시추공과 지표면에서 수행한 반사법 탄성파 탐사 결과와 비교하여 지질구조 분석하고, 부지특성조사 결과에 반영한다. 심부 코아 시추공에서도 위에서 기술한 지구물리탐사를 수행할 수 있지만 주요 목적은 심부 환경에 대한 수리지질특성, 수리 지화학 특성, 암반 역학적 특성을 도출하는 것이다. 심부 코아 시추공에서는 수리지질조사, 수리지화학조사, 암반역학 실험 등의 다양한 현장 실험을 수행하며, 암반과 암반 손상대에 대한 조사 지역의 부지특성 자료를 도출한다.
- 상세 부지특성조사 단계에서는 조사 지역의 심부환경을 구성하고 있는 기반암에 대한 역학적 특성을 파악하기 위해 암석역학 조사를 수행한다. 암석역학 조사의 주요 목적은 조사 지역의 지하 암반에서 응력 상태에 대한 정보를 획득하고, 무결암과 무결암 내부에 존재하는 변형 및 강도 특성에 대한 자료를 획득하는 데에 있으며, 이러한 암석 역학적 자료는 향후 처분장이 건설될 심부 암반에 대한 공학적 안정성을 평가하고, 처분장 건설로 인해 발생할 수 있는 인위적 균열 여부를 예측할 수 있게 해 준다.
- 암반이나 토양층의 특성에 대한 야외 지질조사와 실험실에서 시추코어 표본의 지질학적 특성을 분석하면 조사지역의 부지특성모델의 주요 요소인 암반대에 대한 생성 연대, 주요 지질 등에 대한 정보를 제공한다. 이와 함께 예비 부지특성조사단계에서부터 연속적으로 신기 지구조 운동에 대한 조사를 수행하여 활동성 단층에 대한 정보를 파악하도록 한다[10].
- 상세 부지특성조사 단계에서는 야외 지질조사(Field Geological Investigation)를 보다 상세하게 수행하여 예비 부지특성조사 단계의 지구물리탐사 결과로부터 확인된 단층에 대한 정보를 수집하고, 지질도 등 문헌에서 기재한 조사지역의 지질 특성을 확인해야 한다. 이와 함께 토양층의 분포 범위, 두께 등에 대해서도 조사한다. 야외 지질조사에서 확인된 조사지역의 지질특성, 단층에 대한 방향성과 크기, 토양층의 두께 등에 대한 정보는 부지특성조사 결과 구축되는 지질모델의 기본적인 요소인 토양층, 기반암, 단열대 혹은 전단대에 대한 정보를 제공한다.
- 특히 지표 생태계를 조사할 때, 부지의 지하수 유동 특성을 고려하여 함양 영역이 아닌 배출 영역에서 우세한 생태종 및 미고결 퇴적층에 대해 보다 자세한 조사가 이루어져야 하는데, 이에 대한 모니터링은 심층 처분장 건설·운영·폐쇄 이후의 기간에도 지속적으로 수행하여, 최종적으로는 처분에 따른 생태계의 변화를 관찰하는데 그 목적이 있다.
- 특히, 현장조사 자료를 이용하여 부지특성통합모델을 구축할 때, 각 현장조사 자료를 어떻게 해석하고, 무엇을 개념화하는지, 그리고 어떤 모델링을 통해 최종적으로 어떤 결과를 도출할 것인지에 대한 과정을 도식화하여 각 항목에 대한 흐름도를 구현함으로써 보다 체계적인 연구 개발이 가능토록 하였다(Fig. 5)[14].
가설 설정
- 수리지질조사를 수행하기 이전에 후보 부지를 포함한 광역적 규모의 영역에서 지하수의 유동 형태를 먼저 분석할 필요가 있다. 이에 대한 분석은 지형 구배에 대한 정보를 이용하는데, 지하수의 흐름이 고지대에서 저지대로 지형에 따라 흐른다는 기본적인 가정에 근거한다. 야외 지질조사와 마찬가지로 수리지질조사도 야외 조사를 통해 실제 조사지역에 존재하는 함양대(Recharge Area) 및 배출대(Discharge Area)에 대한 정보를 확인할 수 있다면 지형 구배의 분포에 대한 정보와 함께 광역적 지하수 유동을 파악할 수 있으며, 지표 수계를 포함한 지하수 유동의 경계 또한 알 수 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.