본 논문에서는 황사빗물이 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 시멘트 고화체에 미치는 영향을 알아보았다. 실험은 ANS 16.1 실험법을 채택하였다. Co 핵종을 포함한 시멘트 고화체를 제작한 후, 대기 중 황사성분의 질량농도를 이용해 침출수의 부피, 이온 및 금속의 농도 등을 결정한다. 실험을 위해 대기 중 황사 부하량이나 강수에 포함되는 황사성분의 양, 처분장의 면적 등은 적합한 가정을 통해 결정하였다. 본 논문에서는 황사의 특성에 대해 간략히 소개하고 침출 실험의 준비과정으로 실험 조건을 결정한 후에, 90일간의 침출실험을 통해 나온 결과로 황사빗물에 의한 시멘트 고화체의 영향을 평가ㆍ분석하였다.
본 논문에서는 황사빗물이 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 시멘트 고화체에 미치는 영향을 알아보았다. 실험은 ANS 16.1 실험법을 채택하였다. Co 핵종을 포함한 시멘트 고화체를 제작한 후, 대기 중 황사성분의 질량농도를 이용해 침출수의 부피, 이온 및 금속의 농도 등을 결정한다. 실험을 위해 대기 중 황사 부하량이나 강수에 포함되는 황사성분의 양, 처분장의 면적 등은 적합한 가정을 통해 결정하였다. 본 논문에서는 황사의 특성에 대해 간략히 소개하고 침출 실험의 준비과정으로 실험 조건을 결정한 후에, 90일간의 침출실험을 통해 나온 결과로 황사빗물에 의한 시멘트 고화체의 영향을 평가ㆍ분석하였다.
With a recent public concern rising on the radioactive waste, it is disclosed that the problem is more serious than expected. This research has been conducted to find effects of yellow sandy rainwaters on the solidified cement of mid-and-low level radioactive waste. The ANS 16.1 standard test metho...
With a recent public concern rising on the radioactive waste, it is disclosed that the problem is more serious than expected. This research has been conducted to find effects of yellow sandy rainwaters on the solidified cement of mid-and-low level radioactive waste. The ANS 16.1 standard test method was chosen for this leaching experiment. Make a cement solidified radioactive waste that contains Co nuclide, and fabricate it for over 28 days. Then, decide on the volume of leaching water and the concentration of ion and metal in leachate from the mass concentration of yellow sands in atmosphere. In this paper, we have taken a short look at characteristics of yellow sand. Before going into the leaching experiment, we decided experimental conditions first. Then, it was evaluated and analyzed how sandy rainfalls have impact on the cement solidified radioactive waste based on data from 90 days of leaching experiment.
With a recent public concern rising on the radioactive waste, it is disclosed that the problem is more serious than expected. This research has been conducted to find effects of yellow sandy rainwaters on the solidified cement of mid-and-low level radioactive waste. The ANS 16.1 standard test method was chosen for this leaching experiment. Make a cement solidified radioactive waste that contains Co nuclide, and fabricate it for over 28 days. Then, decide on the volume of leaching water and the concentration of ion and metal in leachate from the mass concentration of yellow sands in atmosphere. In this paper, we have taken a short look at characteristics of yellow sand. Before going into the leaching experiment, we decided experimental conditions first. Then, it was evaluated and analyzed how sandy rainfalls have impact on the cement solidified radioactive waste based on data from 90 days of leaching experiment.
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문제 정의
본 연구는 황사의 주요이온이 시멘트의 침출현상에 미치는 영향의 유무를 분석하기 위한 것이므 로 다음과 같은 보수적인 가정을 설정하였다. 황사의 영향에 의한 시멘트 고화체의 침출 특성을 알아보기 위한 실험이므로 지난 35년 간 황사 발생일수가 가장 많았던 서울시를 지역으로 선정한다.
본 연구는 황사의 특성에 관한 조사를 통하여 시멘트의 내구성에 영향을 미치는 황사의 이온 및 금속 성분을 토대로 한 모의 황사비를 제작, 이를 이용해 모의 시멘트 고화체의 침수 및 침출실험을 통해 황사빗물에 의한 방사성 폐기물 시멘트 고화체의 침출특성 분석에 그 목적을 둔다.
본 연구는 최근 점점 심각해지고 있는 황사가 강수에 포함되었을 때, 황사빗물이 중 . 저준위 폐 기물 고화체와 접촉 시 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위한 실험이다. 실험의 주요내용은 시멘트에 Co핵종을 섞어 28일의 양생기간을 거쳐 제작한 모의 시멘트 고화체를 보수적인 가정을 통해 제작한 모의 황사빗물과 증류수에 넣고 각각 침수 및 침출실험을 하였을 때 나타나는 결과를 분석하는 것이다.
가설 설정
황사빗물이 지하수와 섞였을 시에 농도 변화를 무시하기 위해 황사빗물의 농도는 지하수의 농도와 같다고 가정한다. 대기 중에 부유해 있는 황사 성분이 모두 강수에 포함된다고 가정하고 황사 성분 중 표 1에서 지정한 이온들만 시멘트의 내구성에 영향을 준다고 가정한다. 지하수와 토양의 이동특성은 고려하지 않고, 모의 황사 빗물은 모두 직접 고화체와 접촉한다고 가정한다.
대기 중에 부유해 있는 황사 성분이 모두 강수에 포함된다고 가정하고 황사 성분 중 표 1에서 지정한 이온들만 시멘트의 내구성에 영향을 준다고 가정한다. 지하수와 토양의 이동특성은 고려하지 않고, 모의 황사 빗물은 모두 직접 고화체와 접촉한다고 가정한다.
황사의 영향에 의한 시멘트 고화체의 침출특성을 알아보기 위한 실험이므로 지난 35년 간 황사 발생일수가 가장 많았던 서울시를 지역으로 선정한다. 황사빗물이 지하수와 섞였을 시에 농도 변화를 무시하기 위해 황사빗물의 농도는 지하수의 농도와 같다고 가정한다. 대기 중에 부유해 있는 황사 성분이 모두 강수에 포함된다고 가정하고 황사 성분 중 표 1에서 지정한 이온들만 시멘트의 내구성에 영향을 준다고 가정한다.
제안 방법
각각 3개의 시편을 모의 황사 빗물과 증류수에 넣고 90일 동안 정해진 시간에 침출수를 교환해 주면서 침출실험을 한다.
; Ca2\ Na'이온을 넣어 모의 황사빗물을 제조한다. 그 농도는 강수의 부피 186600 ml 와 침출수의 부피 1960 mi의 비를 이용해 대기 중의 이온 및 금속농도를 침 출수에 포함할 농도로 계산하였다. 그 값은 다음과 같다
특히 모의 황사 빗물 침수 고화체의 단면과 표면을 비교해보면 시멘트 고화체의 표면의 구조가 많이 파괴되어 있음을 알 수 있다. 다음으로 방사성 폐기물 처분 시 처분장의 기능 평가 및 폐기물 고화체의 안정성 평가의 주요 항목인 침출지수와 유효확산계수를 구한다. 모의 황사 빗물에서 Co 핵종의 유효확산계수는 8.
실험결과 분석은 경희대 기기분석실에 ICPS(Inductive coupled Plazma Spectrometer) 를 이용해 Co의 침출 농도 변화를 확인한다.
저준위 폐 기물 고화체와 접촉 시 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위한 실험이다. 실험의 주요내용은 시멘트에 Co핵종을 섞어 28일의 양생기간을 거쳐 제작한 모의 시멘트 고화체를 보수적인 가정을 통해 제작한 모의 황사빗물과 증류수에 넣고 각각 침수 및 침출실험을 하였을 때 나타나는 결과를 분석하는 것이다. 실험 전 후의 시멘트 고화체의 단면을 비교해 볼 때, 실험전과 증류수 침수 고 화체는 비슷한 양상을 보였으나 모의 황사 빗물 침수 고화체는 그 구조적 결합이 많이 약해져 있음을 볼 수 있었다.
대상 데이터
모의 시멘트 고화체 제작은 한일 포틀랜드 1종 시멘트와 Co, Cs 분말을 이용하여 제작하였다. 이때 물과 시멘트의 비는 0.
본 연구는 황사의 주요이온이 시멘트의 침출현상에 미치는 영향의 유무를 분석하기 위한 것이므 로 다음과 같은 보수적인 가정을 설정하였다. 황사의 영향에 의한 시멘트 고화체의 침출 특성을 알아보기 위한 실험이므로 지난 35년 간 황사 발생일수가 가장 많았던 서울시를 지역으로 선정한다. 황사의 영향에 의한 시멘트 고화체의 침출특성을 알아보기 위한 실험이므로 지난 35년 간 황사 발생일수가 가장 많았던 서울시를 지역으로 선정한다.
본 연구는 황사의 주요이온이 시멘트의 침출현상에 미치는 영향의 유무를 분석하기 위한 것이므 로 다음과 같은 보수적인 가정을 설정하였다. 황사의 영향에 의한 시멘트 고화체의 침출 특성을 알아보기 위한 실험이므로 지난 35년 간 황사 발생일수가 가장 많았던 서울시를 지역으로 선정한다. 황사의 영향에 의한 시멘트 고화체의 침출특성을 알아보기 위한 실험이므로 지난 35년 간 황사 발생일수가 가장 많았던 서울시를 지역으로 선정한다.
이론/모형
이 실험에서는 중 . 저준위 폐기물 고화체의 방사성 핵종에 대한 보전능력을 평가하는 표준이라 고 할 수 있는 ANS 16.1 표준 침출 시험법을 이용하였다. 침출수 교환주기는 2h, 7h, Id, 2d, 3d, 4d, 5d, 19d, 47d, 90d이다.
성능/효과
다음으로 방사성 폐기물 처분 시 처분장의 기능 평가 및 폐기물 고화체의 안정성 평가의 주요 항목인 침출지수와 유효확산계수를 구한다. 모의 황사 빗물에서 Co 핵종의 유효확산계수는 8.12693E-11 cm "s으로 기존에 발표된 실험 결과보다 비슷하거나 대체적으로 더 큰 수치이며, 침출지수는 10.1944으로 기존에 발표된 논문에서의 수치보다 작게 나왔다. 이는 다른 실험에서보다 Co 핵종이 더 빨리 침출된다는 것을 의미한다.
또한 , 일반적으로 황(S)에 대한 영향 평가 시 보통 100일에서 300일에 걸친 장기적 실험을 하는데 비해 본 연구에서는 90일의 침수 실험만으로도 상당한 영향이 발견되었다. 또, 황의 농도를 높게 잡아주는 것이 일반적이지만, 침출수 내의 황의 농도를 높게 할 경우에 황사에 포함되는 기타 이온에 대해서도 같은 비율을 적용해야 한다.
여기에서는 주로 시멘트의 건전성에 영향을 줄 수 있는 성분들을 나열했으며, 건전성에 영향을 미치나 너무 그 수치가 적은 성분들은 제외하였다. 또한 평소의 대기에도 황사성분이 존재함을 감안할 때 황사 발생일의 총 질량농도는 이보다 더 큰 수치임을 알 수 있으나 황사지칭 먼지량이 150 ㎍/㎥ 이상인 것을 감안, 황사 발생일만을 고려하여 계산된 수치임을 밝힌다.
실험의 주요내용은 시멘트에 Co핵종을 섞어 28일의 양생기간을 거쳐 제작한 모의 시멘트 고화체를 보수적인 가정을 통해 제작한 모의 황사빗물과 증류수에 넣고 각각 침수 및 침출실험을 하였을 때 나타나는 결과를 분석하는 것이다. 실험 전 후의 시멘트 고화체의 단면을 비교해 볼 때, 실험전과 증류수 침수 고 화체는 비슷한 양상을 보였으나 모의 황사 빗물 침수 고화체는 그 구조적 결합이 많이 약해져 있음을 볼 수 있었다. 특히 모의 황사 빗물 침수 고화체의 단면과 표면을 비교해보면 시멘트 고화체의 표면의 구조가 많이 파괴되어 있음을 알 수 있다.
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