초록 ▼

III. 연구개발의 내용 및 범위
공학적방벽시스템 열-수리-역학적 거동 및 열-수리-역학- 화학적 거동 실증실험에서는 엔지니어링 규모의 KENTEX 및 KENTEX-C 실험장치를 이용해서 완충재에서의 열-수리-역학적 거동 및 열-수리-역학- 화학적 거동을 실증하였다. 실증실험에서 얻은 온도, 수분함량, 전 압력 및 음이온과 양이온의 이동특성 데이터를 해석할 수 있는 전산프로그램을 개발하였다. 향후 지하처분연구시설에서 수행할 현장시험 장치의 개념설계를 하였으며, 실험계획을 수립하였다. 근계영역 암반에서의 열적거동 현장실험에서는

III. 연구개발의 내용 및 범위
공학적방벽시스템 열-수리-역학적 거동 및 열-수리-역학- 화학적 거동 실증실험에서는 엔지니어링 규모의 KENTEX 및 KENTEX-C 실험장치를 이용해서 완충재에서의 열-수리-역학적 거동 및 열-수리-역학- 화학적 거동을 실증하였다. 실증실험에서 얻은 온도, 수분함량, 전 압력 및 음이온과 양이온의 이동특성 데이터를 해석할 수 있는 전산프로그램을 개발하였다. 향후 지하처분연구시설에서 수행할 현장시험 장치의 개념설계를 하였으며, 실험계획을 수립하였다. 근계영역 암반에서의 열적거동 현장실험에서는 근계영역 암반에서의 열전달과 관련된 열-역학적 거동을 평가하기 위한 현장 히터시험이 수행되었다. 현장조건과 시험목적에 부합하는 시추공 히터시험을 설계하고 히터장치, 관측용 센서, 데이터로깅 시스템 등을 제작, 설치하였다. 지하수 유입이 적은 구간을 시험 구간으로 선정하였으며, 이 시험구간에 대해 불연속면의 분포 및 특성을 조사하였다. 또한 암반의 열-역학적 물성을 평가하기 위한 다양한 실험실 실험을 실시하였다. KURT 내 우측 연구모듈 구간에서 현장 히터 시험을 수행하여 환기시스템의 영향, 암반 손상대의 열적 특성평가, 그리고 암반 이방성 및 절리의 영향을 정량적으로 평가하였다. 지하처분연구시설 내의 터널 벽면에서의 손상대 규모 및 역학적 물성특성 파악을 위하여 지구물리탐사와 암반 변형계수 측정실험을 수행하였으며, 근계 암반의 불연속면 분포를 조사한 후 암반에서의 균열전파 특성과 이의 동적물성을 측정하였다. 암반손상대의 지보재 영향, 수리-역학적 및 열-역학적 거동 그리고 절리암반의 안정성 해석을 수행하였다. 손상대의 수리특성 변화를 규명하기 위해, 지하처분연구시설 손상대에서 현장실험을 통해 투수계수를 측정하였다. 공학적방벽재 개발의 일환으로 수행된 완충재 블록 연구에서는 다양한 형태의 블록을 제조할 수 있는 성형몰더를 제작, 설치하였다. 성형몰더를 이용해 제조된 완충재 블록의 성형특성, 압축특성, 수분조건에 따른 붕괴특성을 분석하였으며, 완충재 블록을 통한 지하수 유동특성을 조사하였다. 또 밀봉재 후보물질인 low-pH 시멘트의 최적 배합조건을 도출하였으며, low-pH 및 high-pH 시멘트 그라우트 시료를 제작하여 관련 역학적 물성을 평가하였다. 지하처분연구시설 운영에서는 현장실험이 효율적으로 수행될 수 있도록 전력공급 시설을 확충하고, 통신 및 데이터 수집설비를 보강하였다. 또 원자력계, 산업계, 대학 , 환경단체 및 일반 국민 등을 대상으로 처분안전성에 대한 홍보활동도 수행하였다.

Abstract ▼

III. Scope and Contents of the Project
In the study on the thermal-hydro-mechanical (THM) and thermal-hydro-mechanical-chemical (THMC) behavior of engineered barriersystem (EBS), the engineering scale experiments, KENTEX and KENTEX-C were conducted to investigate THM and THMC behavior in the buff

III. Scope and Contents of the Project
In the study on the thermal-hydro-mechanical (THM) and thermal-hydro-mechanical-chemical (THMC) behavior of engineered barriersystem (EBS), the engineering scale experiments, KENTEX and KENTEX-C were conducted to investigate THM and THMC behavior in the buffer. The computer modelling and simulation programmes were developed to analyze the distribution of temperature, water content, total pressure and the measured data on the migration behavior of anion and cation. The conceptual design of the in-situ experimental system for THM behavior of engineered barrier system buffer was designed, and the action plan were also established. The in-situ experiment which will be carried out at the KURT in the next phase.
In the study on the thermal behavior of near-field rock, various studies for the in situ heater test, which is for the investigation of the thermo-mechanicalbehavior in rock mass, were carried out. At first, similar in situ tests at foreign underground research laboratories were reviewed and summarized the major conclusions from the tests. After then an adequate design of heater, observation sensors, and data logging system were developed and installed with a consideration of the site condition and test purposes. In order to minimize the effect of hydraulic phenomenon, a relatively dry zone was chosen for the in situ test. Joint distribution and characteristics in the zone were surveyed and the rock mass properties were determined with various laboratory tests. In-situ heater test were performed to investigate the effect of the ventilation, thermal characteristics of EDZ, and effect of the anisotropy of rock mass and joint. The maximum temperature was 40 ℃ at the position was located 30 cm away from the heater. From the effect of an EDZ, the temperature of rock mass was increased with an increase of the distance from the wall.
The geophysics exploration and in-situ field tests were carried out to investigate the range of EDZ and its effects on the mechanical properties of rock. Subsequently, crack propagation characteristics and dynamic material properties of jointed rock mass in KURT were measured. Based on the results from the field test, the effects of tunnel supports, in-situ stress, 3D hydraulicmechanical/ thermal-mechanical coupling on the tunnel performance were analyzed. The in-situ experiments were performed in the KURT to investigate the change of hydraulic properties in EDZ
The stainless steel molds are manufactured to fabricate the buffer blocks with various shapes. The experiments are carried out to check the mechanical properties, the workability for installation of the fabricated blocks and to investigate the resaturation processes. The state of the technology on application of cementitious materials to the HLW repository was analysed and the optimized low-pH cement recipe was obtained. And the material properties of low-pH and high-pH cement grouts were evaluated based on the grout recipes of ONKALO in Finland. The KURT was operated, and the various technical supports were provided to the in-situ experiments which were carried at KURT.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 14
• 목차 ... 16
• 표 목차 ... 18
• 그림 목차 ... 21
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 39
• 제 2 장 국내외 기술 현황 ... 42
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 47
• 제 1 절 연구개발의 범위 ... 47
• 제 2 절 공학적방벽시스템 열-수리-역학적 거동 실증실험 ... 52
• 제 3 절 지하처분연구시설 근계영역 암반의 열적거동 현장실험 ... 105
• 제 4 절 지하처분연구시설 근계영역 손상대 특성 현장시험 ... 167
• 제 5 절 공학적방벽재 개발 ... 222
• 제 6 절 지하처분연구시설 운영 및 기술지원 ... 283
• 제 7 절 공학적방벽시스템 열-수리-역학적 복합 과정에서 음이온 및 양이온 거동 실증 ... 317
• 제 8 절 지하처분연구시설 근계영역 암반의 열·역학적 특성 변화 현장 실증 ... 355
• 제 9 절 지하처분연구시설 손상대 수리특성 및 처분안전성 영향 현장시험 ... 402
• 제 10 절 공학적 규모 완충재 블록 성능 및 밀봉재 특성 평가 ... 489
• 제 11 절 지하처분연구시설 현장실증 기반 구축 ... 533
• 제 4 장 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 571
• 1. 목표 달성도 ... 571
• 2. 관련분야에의 기여도 ... 576
• 3. 세부과제별 연계 연구결과물 목록 ... 577
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용도 ... 580
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 581
• 제 7 장 연구시설 및 장비 현황 ... 582
• 제 8 장 참고문헌 ... 583
• 서지정보양식 ... 597
• BIBLIOGRA PHIC INFORM A TION SHEET ... 598