초록 ▼

III. 연구개발의 내용 및 범위
폐쇄후 안전성평가를 위한 FEP, 시나리오 개발을 위해 기존 개발된 KAERI Encyclopedia FEP 리스트를 보완하였다. 또한 KAERI FEP Encyclopedia 보완을 위해 학계와의 공동 연구를 추진하였다. FEP들 간의 상호관계를 도시하는데 한계가 있는 RES 방법론을 보완하기 위해 PID 방법론을 도입하였다. PID 방법론은 각 FEP간의 상호 반응을 정확히 표현할 수 있으나 이로 인한 복잡성으로 인해 전문가 그룹이 아닌 사람들이 이해하는데 한계가 있어 이를 극복하기 위한

III. 연구개발의 내용 및 범위
폐쇄후 안전성평가를 위한 FEP, 시나리오 개발을 위해 기존 개발된 KAERI Encyclopedia FEP 리스트를 보완하였다. 또한 KAERI FEP Encyclopedia 보완을 위해 학계와의 공동 연구를 추진하였다. FEP들 간의 상호관계를 도시하는데 한계가 있는 RES 방법론을 보완하기 위해 PID 방법론을 도입하였다. PID 방법론은 각 FEP간의 상호 반응을 정확히 표현할 수 있으나 이로 인한 복잡성으로 인해 전문가 그룹이 아닌 사람들이 이해하는데 한계가 있어 이를 극복하기 위한 프로그램 개발이 요구되어 CYPRUS+ 개발의 일환으로 새로운 프로그램 모듈을 개발하였다. 이를 기반으로 5가지 시나리오에 대한 상세 PID 개발을 완료하고 이를 종합하여 전체
기본 시나리오(Reference Scenario)를 PID로 도시하였다.
지난 단계에서 개발한 MASCOT-K와 MDPSA, 그리고 구획 모델 개념을 이용한 AMBER 프로그램은 종합 안전성 평가를 위한 좋은 프로그램이었으나 시간 변화 모사 불가능, 상수 형태로 표현되는 물질 이동 계수의 한계, 복잡한 수치 해석 모델상의 어려움 등이 상존하였다. 이를 극복하기 위해 Goldsim RT 버전을 이용하여 사용후핵연료 직접 처분과 파이로 폐기물 종합 안전성 평가가 모두 가능한 종합 평가 도구를 개발하였다. 새로운 평가 코드는 두 가지 다른 심도에 위치하는 처분장 영향 평가, 사용후핵연료와 파이로 폐기물이 가지는 용출 특성 차이에 대한 상세 모델링, 수직 처분공, 수평 터널, 사일로 등 다양한 처분장 설계 개념에 따른 평가 방법론 개발, 공학적 방벽 기능 손상 및 지진 영향 등으로 인한 안전성 평가, 생태계까지 포함된 종합 안전성 체계 구축 등의 기능을 가지고 있는 프로그램이다. 또한 THRC(Thermo - Hydraulic - Radioactive - Chemical) 상호 반응이 장기간에 거쳐 핵종 유출 및 공학적 방벽에서 미치는 영향을 규명하였다.
A-KRS 종합 성능 평가를 위해 기본 시나리오 및 지진 시나리오에 대한 안전성 평가를 수행하고 입력자료의 불확실성을 고려한 안전성 평가를 수행하였다. 특히 처분 안전성이 폐기물 고화체 용출률(Dissolution rate)과 Se-79와 같은 특정 핵종의 토양층(Soil)에서의 분배계수(Distribution factor) 등에 좌우됨을 확인하였다.
기존에 개발된 AMBER 코드를 이용한 생태계 평가 모델에서는 단위 Bq/yr 당 피폭선량 인자(Dose Coefficient)를 산정하는 방법론을 이용하였는데 반하여 이번 단계에서는 공학적, 천연 방벽 등과 통합한 종합 안전성 평가 도구에서의 동적인 생태계 이동 현상을 모사하였다. 이와 함께 연구 결과의 검증을 위해 새로 Goldsim을 이용한 연구 결과와 AMBER 연구 결과를 비교 분석함으로써 코드 검증을 시도하였다. 또한 일본 JAEA와 검증 연구를 수행하여 같은 입력 자료를 사용하는 경우 양국 영구 결과가 일치함을 확인하여 연구 결과에 대한 신뢰성을 확보하였다.
품질 보증 시스템 개발을 위해 지난 단계에서 개발된 CYPRUS를 확장 CYPRUS+로 개발하였다. CYPRUS에서 새로운 모듈 탑재 시마다 발생한 기술적 난제를 극복하기 위해 아파치를 사용한 모듈 확장성을 확보하였다. 또한 처분 연구 특성을 반영 PAID로는 한계가 있었던 유사 데이터 클러스트 군인 단열 정보 및 지하수 정보들에 대해 보다 손쉬운 정보 전달을 위한 특수 모듈 개발을 완료하고 이 모듈들을 CYPRUS+에 탑재하였다.
운영중 안전성 평가 지원을 위하여 확률론적 안전성 평가를 위한 방사성폐기물 처분장의 신뢰도 DB를 개발하였다. 신뢰도 DB 프로그램은 크게 신뢰도 DB 프로젝트 관리, 처분장 구역 편집, 기기 신뢰도 자료 편집 기능을 가지고 있다.

Abstract ▼

III. Scopes and Contents
The FEP list for the advanced fuel cycle is developed based on the KAERI FEP encyclopedia developed in the previous study and the list has been reviewed by the internal and external experts. The PID methodology was introduced in order to overcome the limit in the RES meth

III. Scopes and Contents
The FEP list for the advanced fuel cycle is developed based on the KAERI FEP encyclopedia developed in the previous study and the list has been reviewed by the internal and external experts. The PID methodology was introduced in order to overcome the limit in the RES methodology which is possible to comprehend the connectivity of events at a glance but impossible to describe mutual responses of FEP in detail. The development of detailed PID for the 5 sub-scenarios was completed, and the overall reference scenario was visualized through the 5 detailed PID' s.
There are some difficulties in using the previously developed MASCOT-K, MDPAS, and AMBER program in the area of the time variant simulation, use of constant material transfer coefficients, and complex numerical simulation. To overcome these difficulties, a program using the Goldsim for the performance assessment has been developed. This performance assessment program can be applicable to many areas; performance assessment for a double-tier repository with two different depths, detailed analysis of different leaching characteristics of SNF and pyro-processed wastes, safety assessment for the different design concepts including a vertical emplacement, horizontal emplacement, silo, etc., and quantitative analysis of degradation mechanism of safety such as impaired function of engineered barrier systems and seismic impacts. In addition, the impact of THRC (Thermo- Hydraulic- Radioactive- Chemical) reaction on the long-term radionuclide release and the engineered barrier system performance was investigated.
The total system performance assessments were made for a reference scenario and seismic scenario. Also, the probabilistic performance assessments considering the input data uncertainty were made. It was confirmed that the performance
assessments are dependent upon the dissolution rate of vitrified wastes and the distribution factor of a specific radionuclide such as Sr-79 in soil.
In this stage, we have simulated the dynamic biosphere transport phenomena by integrating the natural and engineered barrier systems in modeling in contrast to the AMBER program that uses the dose conversion factor of Bq/yr in the biosphere modeling. For the verification and validation of the modeling, we have compared the results obtained from both AMBER-based and Goldsim-based program. In addition, both the KAERI and JAEA have used the same input data and compared the output data. This validation studies have confirmed the reliability of the results.