그림 2.2.1. 붕규산유리 고화체 용기의 개략도 (단위 : mm) 85

그림 2.2.2. 시간에 따른 방사능의 변화량; (a) 연소도 45,000 MWD/MTU, (b) 연소도 55,000 MWD/MTU) 87

그림 2.2.3. 시간에 따른 붕괴열의 변화량; (a) 연소도 45,000 MWD/MTU, (b) 연소도 55,000 MWD/MTU) 88

그림 2.2.4. 침출기간에 따른 침출액의 pH 변화 100

그림 2.2.5. 침출기간에 따라 분쇄된 고화체 시편들로부터 유출된 (a) 붕소의 침출률과 (b) 붕소의 누적침출함량 101

그림 2.2.6. 침출시간에 따라 고화체로부터 유출된 붕소, 몰리브덴과 세슘의 침출률 비교 101

그림 2.2.7. 5년 침출 후 벤토나이트의 A-glass 시편의 XRD 스펙트럼 103

그림 2.2.8. 침출후 시편의 XRD 스펙트럼 104

그림 2.2.9. 고화체들의 누적무게 감소의 비교 104

그림 2.2.10. K-glass의 원판형 시편으로부터 유출된 붕소량과 무게 감소량의 비교 105

그림 2.2.11. 침출전과 555일 침출후 사용후핵연료의 표면변화 107

그림 2.2.12. 침출기간에 따라 사용후핵연료로부터 누출된 세슘의 침출률과 침출된 총량 110

그림 2.2.13. 침출기간에 따라 사용후핵연료로부터 누출된 gross-α 핵종의 방사능과 누적총량 111

그림 2.2.14. 사용후핵연료로부터 용출되어 벤토나이트 블록내로 확산된 세슘과 gross-α 핵종의 방사능 분포 112

그림 2.2.15. PWR 사용후핵연료로부터 증류수로 누출된 세슘과 스트론튬의 재고량 115

그림 2.2.16. 사용후핵연료 분말로부터 0.1M HCl 용약으로 누출된 세슘의 분율 115

그림 2.2.17. PuO₂²+와 PuO₂+를 제조하기 위한 전기셀 모형도(이미지참조) 119

그림 2.2.18. 플로토늄 분리를 위한 two-column 방법의 흐름도 120

그림 2.2.19. IC/ICP-MS 방법으로 얻어진 Eu³+, Th⁴+ NpO₂+, UO₂²+의 chromatogram 121

그림 2.3.1. The canister geometry (unit: cm) 126

그림 2.3.2. The structural analysis process of the canister 127

그림 2.3.3. Constraint conditions for boundary and external force 129

그림 2.3.4. Solid model of the canister for PWR fuel 130

그림 2.3.5. Finite element mesh of the canister for PWR fuel 132

그림 2.3.6. Boundary and load conditions for case 1 133

그림 2.3.7. Boundary and load conditions for case 2 133

그림 2.3.8. Boundary and load conditions for Heat source 1 134

그림 2.3.9. Decay heat of spent PWR and CANDU fuels and the approximation formula for decay heat estimation 135

그림 2.3.10. The maximum von Mises stress in the cast iron insert versus the canister diameter (PWR type canister, filled basket, Case 2 load condition) 138

그림 2.3.11. The maximum von Mises stress in the cast iron insert versus temperature (PWR type canister, empty basket, D=122 cm) 141

그림 2.3.12. The maximum deflection in the cast iron insert versus temperature (PWR type canister, empty basket, D=122 cm) 141

그림 2.3.13. Temperature distribution inside canister (PWR canister, filled basket, Tcenter = 167℃, T。=93℃, D=122cm)(이미지참조) 142

그림 2.3.14. Temperature distribution inside canister (PWR canister, empty basket, D=122cm ; Ti =93.3℃ T。=93℃)(이미지참조) 143

그림 2.3.15. Temperature distribution inside canister (PWR canister, filled basket, D=122cm,heat generation rate: 5,062.9[Watt/㎥], T。=93℃)(이미지참조) 144

그림 2.3.16. Stress contour of canister structure (overall) (PWR canister, filled basket, constant temperature, Case 1, D=122cm) 145

그림 2.3.17. Stress contour of canister structure (inside) (PWR canister, filled basket, constant temperature, Case 1, D=122cm) 146

그림 2.3.18. Deformed shape of canister (PWR canister, filled basket, constant temperature, Case 1, D=122cm) 147

그림 2.3.19. Stress contour, deformed shape of canister structure (overall) (PWR canister, empty basket, no thermal load, Case 1, D=122cm) 148

그림 2.3.20. Stress contour of canister structure(inside) (PWR canister empty basket, no thermal load, Case 1, D=122cm) 149

그림 2.3.21. Stress contour, deformed shape of canister structure (overall) (PWR canister, filled basket, no thermal load, Case 2) 150

그림 2.3.22. The canister and buffer geometry 152

그림 2.3.23. Constraint conditions for boundary and external force 154

그림 2.3.24. Solid model of buffer and canister(PWR type) 154

그림 2.3.25. FE model of canister and buffer structure 155

그림 2.3.26. Rock movement and boundary condition 156

그림 2.3.27. Symmetric condition 156

그림 2.3.28. Deformation shape of whole structure 158

그림 2.3.29. Resultant displacement of buffer and canister 159

그림 2.3.30. Resultant displacement of canister 159

그림 2.3.31. Contour of von-Mises stress (whole part) 159

그림 2.3.32. Contour of von-Mises stress (bentonite) 160

그림 2.3.33. Contour of von-Mises stress (copper) 160

그림 2.3.34. Contour of von-Mises stress (steel) 160

그림 2.3.35. Contour of von-Mises stress (section view) 161

그림 2.3.36. Contour of max. shear stress (whole part) 161

그림 2.3.37. Contour of equivalent plastic strain (whole part) 161

그림 2.3.38. Selected node location 162

그림 2.3.39. Graph of von-Mises stress at selected node 162

그림 2.3.40. Graph of max. shear stress at selected node 163

그림 2.3.41. Graph of equivalent plastic strain at selected node 163

그림 2.3.42. Effective yield stress at bentonite buffer node(5796, 5813, 5814) 164

그림 2.3.43. Effective yield stress at bentonite buffer node(6043, 7573) 164

그림 2.3.44. CSAS6 모듈의 구성 167

그림 2.3.45. SAS2H 모듈의 구성 168

그림 2.3.46. MCNP/ORIGEN 계산 절차 169

그림 2.3.47. PWR 사용후핵연료 저장체의 구조 175

그림 2.3.48. CANDU 사용후핵연료 저장체의 구조 176

그림 2.3.49. PWR 핵연료의 정상상태에서 연소도에 따른 핵임계도 계산결과 176

그림 2.3.50. PWR 핵연료의 정상상태에서 냉각기간에 따른 핵임계도 계산결과 177

그림 2.3.51. CANDU 사용후핵연료의 정상상태와 가상사고조건 I에서 연소도에 따른 핵임계도 계산결과 177

그림 2.3.52. PWR 핵연료에서 최대감속조건을 갖는 수분농도 178

그림 2.3.53. CANDU 핵연료에서 최대감속조건을 갖는 수분농도 179

그림 2.3.54. 가상사고조건 I에서 연소도에 따른 핵임계도 계산결과 179

그림 2.3.55. 가상사고조건 I에서 냉각시간에 따른 핵임계도 계산결과 180

그림 2.3.56. 가상사고조건 II에서의 핵임계도 계산결과 182

그림 2.3.58. Bentonite SAMPLE-A에서 함수율에 따른 최적 감속조건 184

그림 2.3.59. Bentonite SAMPLE-B에서 함수율에 따른 최적 감속조건 185

그림 2.3.60. Bentonite SAMPLE-C에서 함수율에 따른 최적 감속조건 185

그림 2.3.61. Bentonite SAMPLE-D에서 함수율에 따른 최적 감속조건 186

그림 2.3.62. Bentonite 종류별 함수율에 따른 최적 감속조건 비교 186

그림 2.3.63. Reflector 두께에 따른 k-inf 188

그림 2.3.64. 연소도에 따른 사고조건 III에서의 k-eff 189

그림 2.3.65. 저장체 외부에서 냉각시간에 따른 총 방사선량률 190

그림 2.3.66. 저장체 표면에서 냉각시간에 따른 감마의 방사선량률 190

그림 2.3.67. 사용후저장용기의 MCNP 모델링 191

그림 2.3.68. 저장용기 외부에서의 DOSE 결과 192

그림 2.3.69. 두 계산모듈에서의 DOSE 계산결과 비교 192

그림 2.3.70. 처분공의 각 지점에서의 시간에 따른 온도분포 197

그림 2.3.71. 그림 2.3.70의 최고온도에 도달한 시점에서 처분공의 깊이방향에 따른 온도분포 198

그림 2.3.72. 시간에 따른 처분공내 산소량 및 온도의 변화 200

그림 2.3.73. SRB와 35SO4--를 구리판에서 증식시킨 후 S-35에 의한 방사선의 분포도 203

그림 2.3.74. 15개월 동안 서로 다른 온도에 노출된 3가지 포자형성 박테리아의 생존분포 205

그림 2.3.75. Cu/S/C/H₂O(이미지참조)계에서 Eh-pH 그래프 211

그림 2.3.76. 산소를 포함한 염소용약에서 압축 완충재와 접한 구리용기의 부식 메커니즘 214

그림 2.3.77. 25C, pH=8의 일반 지하수에서 구리의 산화환원 그래프 215

그림 2.3.78. 압축 완충재에서 부식된 구리조각으로부터 측정된 구리의 농도 216

그림 2.3.79. 초기 pH의 함수로서 염소용액에 녹은 구리의 계산된 평형값 216

그림 2.3.80. 시간에 따른 구리 부식률의 추정값 223

그림 2.3.81. 물의 pH와 산소의 농도에 따른 탄소강의 부식률 변화 224

그림 2.3.82. 처분공내 완충재의 두께 241

그림 2.3.83. 직접 및 간접 압출공정 253

그림 2.3.84. Workpiece and tooling configurations for radial forging 253

그림 2.3.85. Radial forging of tube over a mandrel 253

그림 2.3.86. 구리튜브의 압출성형공정 중 forging and punching 개략도 262

그림 2.3.87. 구리튜브의 piercing and drawing 공정개략도 262

그림 2.3.88. Spray deposition of tubular products 263

그림 2.3.89. 개략적인 처분용기의 두 가지 제작공정도 270

그림 2.3.90. 처분용기의 개략도 271

그림 2.3.91. 티탄합금 처분용기의 개략도 272

그림 2.3.92. 처분용기의 개략적인 제작공정도 277

그림 2.4.1. 건조밀도에 따른 압축벤토나이트의 열전도도도 변화 299

그림 2.4.2. 모래 함량에 따른 벤토나이트-모래 혼합물의 열전도도 변화(Kyungju 벤토나이트 및 MX-80 벤토나이트) 299

그림 2.4.3. 건조밀도에 따른 압축벤토나이트의 비열의 변화 300

그림 2.4.4. 건조밀도에 따른 압축벤토나이트의 일축압축강도 변화 300

그림 2.4.5. 모래함량 변화에 따른 벤토나이트의 일축압축강도 변화(건조밀도: 1.8Mg/㎥ 함수비 : 14wt.%) 301

그림 2.4.6. 건조밀도에 따른 압축벤토나이트의 탄성계수 변화 301

그림 2.4.7. 모래함량 변화에 따른 벤토나이트의 탄성계수 변화(건조밀도: 1.8Mg/㎥ 함수비 : 14wt.%) 302

그림 2.4.8. 건조밀도에 따른 압축벤토나이트의 Poisson 비 변화 302

그림 2.4.9. 압축벤토나이트의 건조밀도와 수리전도도 사이의 관계 303

그림 2.4.10. 건조밀도 1.6Mg/㎥인 벤토나이트-모래 혼합물에서 모래 함량에 따른 수리전도도 변화 303

그림 2.4.11. 건조밀도 1.8Mg/㎥인 벤토나이트-모래 혼합물에서 모래 함량에 따른 수리전도도 변화 304

그림 2.4.12. 건조밀도 1.4Mg/㎥인 경주 벤토나이트의 수리전도도에 미치는 온도의 영향 304

그림 2.4.13. 건조밀도 1.6Mg/㎥인 경주 벤토나이트의 수리전도도에 미치는 온도의 영향 305

그림 2.4.14. 건조밀도 1.8Mg/㎥인 경주 벤토나이트의 수리전도도에 미치는 온도의 영향 305

그림 2.4.15. 건조밀도 1.0Mg/㎥인 압축벤토나이트에서 투과액의 염도(salinity)변화에 따른 수리전도도 변화 306

그림 2.4.16. 건조밀도 1.4Mg/㎥인 압축벤토나이트에서 투과액의 염도(salinity)변화에 따른 수리전도도 변화 306

그림 2.4.17. 건조밀도 1.8Mg/㎥인 압축벤토나이트에서 투과액의 염도(salinity)변화에 따른 수리전도도 변화 307

그림 2.4.18. 고준위폐기물처분장의 완충재를 통한 방사성핵종의 유출 개념 307

그림 2.4.19. 고준위폐기물처분장 폐쇄 후 100년 경과 시 완충재의 반경 방향 두께에 따른 방사성핵종 총 유출률 308

그림 2.4.20. 고준위폐기물처분장 폐쇄 후 500년 경과 시 완충재의 반경 방향 두께에 따른 방사성핵종 총 유출률 309

그림 2.4.21. 고준위폐기물처분장 폐쇄 후 1000년 경과 시 완충재의 반경 방향 두께에 따른 방사성핵종 총 유출률 310

그림 2.4.22. 경주벤토나이트의 X-ray diffraction pattern 315

그림 2.4.23. 내부확산법에 사용된 실험장치 317

그림 2.4.24. 내부확산법에서의 핵종 확산 개념도 318

그림 2.4.25. 압축 벤토나이트플러그에서의 수분함량 분포(건조밀도=1400kg/㎥, ωs(이미지참조)= 포화상태에서의 수분함량) 319

그림 2.4.26. 압축벤토나이트 내 Tc의 농도분포 320

그림 2.4.27. 용액-대-고체 비가 pH에 미치는 영향 323

그림 2.4.28. 용액-대-고체 비가 Eh에 미치는 영향 324

그림 2.4.29. 용약-대-고체 비에 따른 Ni의 평형분배계수 변화 324

그림 2.4.30. 용약-대-고체 비에 따른 Tc의 평형분배계수 변화 325

그림 2.4.31. 용약-대-고체 비에 따른 U의 평형분배계수 변화 325

그림 2.4.32. 용약-대-고체 비에 따른 Am의 평형분배계수 변화 326

그림 2.4.33. 벤토나이트에서의 스트론튬의 겉보기확산계수 분포 357

그림 2.4.34. 벤토나이트에서의 요오드의 겉보기확산계수 분포 358

그림 2.4.35. 벤토나이트에서의 우라늄의 겉보기확산계수 분포 359

그림 2.5.1. 민감도 분석에 사용된 처분장의 개략도 364

그림 2.5.2. 모델의 메쉬 및 경계조건과 중요 측정점 364

그림 2.5.3. 변위 등고선 (표준 경우: t40b6e60) 367

그림 2.5.4. 최대 주응력 등고선 (표준 경우: t40b6e60) 367

그림 2.5.5. von-Mises 등고선 (표준 경우: t40b6e60) 368

그림 2.5.6. 탄성계수에 다른 변위의 변화 369

그림 2.5.7. 현지 응력비에 따른 von-Mises stress의 변화 371

그림 2.5.8. 현지 응력비에 따른 변위의 변화 371

그림 2.5.9. 불연속면 간격에 따른 변위의 변화 373

그림 2.5.10. 처분장 심도에 따른 von-Mises stress 의 변화 375

그림 2.5.11. 처분장 심도에 따른 변위의 변화 375

그림 2.5.12. 변위에 대한 파라미터의 주영향(세 측정위치) 377

그림 2.5.13. 변위에 대한 파라미터의 교호작용에 의한 영향 378

그림 2.5.14. 응력에 대한 파라미터의 주영향 379

그림 2.5.15. 응력에 대한 파라미터의 교호작용에 의한 영향 380

그림 2.5.16. 소성영역의 발달에 따른 4개 경우의 파괴 형태 381

그림 2.5.17. 소성영역의 발달에 대한 파라미터의 주영향 382

그림 2.5.18. 소성영역의 발달에 대한 파라미터 교호작용에 의한 영향 382

그림 2.5.19. 변위에 대한 설계 파라미터의 주영향 384

그림 2.5.20. 변위에 대한 설계인자와 응력비 및 심도의 교호작용에 의한 영향 384

그림 2.5.21. 응력에 대한 설계 파라미터의 주영향 385

그림 2.5.22. 응력에 대한 설계 파라미터와 현지응력비 및 심도의 교호작용에 의한 영향 386

그림 2.5.23. Recommended ground support for different tunnels for different rock mass quality 391

그림 2.5.24. Flow chart of the Thermal-Mechanical coupling 399

그림 2.5.25. FLAC3D 해석을 위한 처분공 부근의 모델 메쉬와 측정점 400

그림 2.5.26. 각 경우에 대한 모델 메쉬 402

그림 2.5.27. 처분용기 중심에서의 시간에 따른 온도 변화 403

그림 2.5.28. 처분공 설계변화에 따른 소성영역의 발생 (100년 후) 404

그림 2.5.29. 팽윤압이 처분용기 거치 200년 후 응력변화에 미치는 영향 405

그림 2.5.30. 뒷채움 시전이용기 온도에 미치는 영향 406

그림 2.5.31. 불연속 암반에 대한 3DEC모델링 예 409

그림 2.5.32. Hoek-Brown 파괴조건식을 이용한 암반의 안전계수 분표 410

그림 2.5.33. 처분터널의 크기 변화에 따른 변위변화 411

그림 2.5.34. 절리면의 수에 따른 변위변화 412

그림 2.5.35. 절리면 경사에 따른 변위변화 413

그림 2.5.36. 불연속면의 물성이 변위에 미치는 영향 414

그림 2.5.37. 암반의 물성에 따른 처분터널 주변에서의 역학적 안전계수 415

그림 2.5.38. 응력비에 따른 변위변화 416

그림 2.5.39. Fracture zone 의 위치 417

그림 2.5.40. Fracture zone 위치가 최대 변위에 미치는 영향 418

그림 2.5.41. Cases with different dip of the fracture zone 419

그림 2.5.42. Displacement plots for the case 419

그림 2.5.43. Influence of dip angle of fracture zone on maximum displacement 420

그림 2.5.44. Influence of dip angle of fracture zone on maximum stress 420

그림 2.5.45. Fracture zone 의 두께 변화에 따른 영향 421

그림 2.5.46. 처분후 200년이 경과한 시점에서의 처분용기에서의 주응력 분포 424

그림 2.5.47. 유성과 고성 부지의 물성을 이용한 경우의 변위분포 426

그림 2.5.48. 외곽셀에서의 변위 427

그림 2.5.49. 처분 후 200년이 경과한 시점에서의 소성영역 발생 분포 427

그림 2.5.50. Von-Mises stress change inside of rock wall at different cases, 50years after emplacement 429

그림 2.5.51. Box-plot of the temperature change 434

그림 2.5.52. Main effect of the parameters on temperature at Point 3 438

그림 2.5.53. Influence of the parameters on temperatures at the points, 50years after emplacement 439

그림 2.5.54. Interaction effect between the parameter A and the other parameters on temperature at the points, 50 years after emplacement 440

그림 2.5.55. Burn up 이 완충재의 온도분포에 미치는 영향 445

그림 2.5.56. 처분심도에 따른 온도 변화 446

그림 2.5.57. 냉각기간이 온도에 미치는 영향 447

그림 2.5.58. Visual Doc을 이용한 처분 굴착량 최적화 450

그림 2.6.1. 처분용기 개념도 459

그림 2.6.2. 수직 처분공형 처분장 모델 461

그림 2.6.3. Submodel을 이용한 열 해석 수행도 462

그림 2.6.4. 사용후핵연료 집합체 수치해석 구조 모델 465

그림 2.6.5. 처분장 모델에서 열원의 열전도도에 따른 처분용기 중심온도 변화 467

그림 2.6.6. 처분장 모델에서 열원의 열전도도에 따른 완충재 온도 변화 468

그림 2.6.7. x방향에 대한 온도 변화(완충재가 최고온도 일 때) 468

그림 2.6.8. 수치해석 구조 모델의 변화에 따른 온도 분포 변화 470

그림 2.6.9. 유효 열전도도 변화에 따른 핵연료 집합체의 온도 분포 472

그림 2.6.10. 처분장 인접지역 각 위치에서의 시간에 따른 온도 변화 473

그림 2.6.11. 처분용기내부 집합체를 수평방향으로 자른 경우의 온도 Contour 474

그림 2.6.12. 처분용기내부 집합체를 수직방향으로 자른 경우의 온도 Contour 475

그림 2.6.13. 완충재 두께 변화에 따른 완충재 표면 온도의 변화 478

그림 2.6.14. 완충재 두께 변화에 따른 집합체 중심온도의 변화 478

그림 2.6.15. 처분용기에 대한 con-mises 응력분포 483

그림 2.6.16. 완충재에서의 소성 변형 484

그림 2.6.17. 각 구성요소의 1차 주응력 변화 485

그림 2.6.18. x 방향 거리에 따른 1차 주응력 변화 486

그림 2.6.19. 전단 응력의 작용 488

그림 2.6.20. 0.025m 변위 일 때의 완충재 변형 490

그림 2.6.21. 외력에 의한 완충재의 소성 흐름 형성 491

그림 2.6.22. 처분용기의 misses 응력 분포 491

그림 2.6.23. 완충재 두께변화에 따라 처분용기가 받는 mises stress 492

그림 2.6.24. Drain인 경우와 undrain인 경우의 pore pressure 변화 500

그림 2.6.25. Drain인 경우와 undrain인 경우의 principal stress 변화 501

그림 2.6.26. TOUGH2와 JAS3D의 coupled code 개념도 504

그림 2.6.27. 벤토나이트에 대한 T-H 계산 입력, 유동모델 및 출력 505

그림 2.6.28. 벤토나이트에 대한 T-M 계산 입력, 유동모델 및 출력 506

그림 2.6.29. FEBEX 현장 실험 개략도 510

그림 2.6.30. 실험용 히터의 크기와 구조 510

그림 2.6.31. 기하학적 모델 및 유한요소 격자 512

그림 2.6.32. 시간 경과에 따른 완충재의 온도 변화 515

그림 2.6.33. 처분터널 각 부위에서의 시간에 대한 온도 변화(ci: 처분용기, bi:벤토나이트, ro:암반벽) 518

그림 2.6.34. 시간에 따른 pore pressure의 변화(undrain 및 drain 조건) 520

그림 2.6.35. 시간에 따른 1차 주응력의 변화(undrain 및 drain 조건) 521

그림 2.6.36. A cavern and a deposition hole with a canister 523

그림 2.6.37. A model for a repository 524

그림 2.6.38. Enlarged view of a repository model showing a tunnel and a deposition hole with a canister 525

그림 2.6.39a. Enlarged view of a repository models with 33˚dip fault 530

그림 2.6.39b. Enlarged view of a repository models with 45˚dip fault 530

그림 2.6.39c. Enlarged view of a repository models with 58˚dip fault 531

그림 2.6.40. The (a)vertical and (b)horizontal stress distributions on the 200m model at an initial stage 533

그림 2.6.41. The(a)temperature, (b)displacement, (c)normal stress, and (d)shear stress histories on the points in the vicinity of a cavern during the period of 500 years from waste emplacement 536

그림 2.6.42. The(a)temperature distribution on a 200m repository model and (b)its enlarged view after 500 years from waste emplacement 538

그림 2.6.43. A 200m model for a repository with joints 541

그림 2.6.44. Enlarged view of the model a for a repository 541

그림 2.6.45. Enlarged view of the model b for a repository 542

그림 2.6.46. Enlarged view of the model c for a repository 542

그림 2.6.47. Enlarged view of the model d for a repository 543

그림 2.6.48. Enlarged view of the model e for a repository 543

그림 2.6.49. Distribution of a vertical component of an insitu stress on a 500m depth repository model 544

그림 2.6.50. Distribution of a horizontal component of an insitu stress on a 500m depth repository model 544

그림 2.6.51. Enlarged view of the displacement distribution on a repository model after an instantaneous tunnel excavation 550

그림 2.6.52. Enlarged view of the principal stress distribution on a repository model after an instantaneous tunnel excavation 551

그림 2.6.53. Displacement distribution on a repository model after placing canisters and buffer filling 553

그림 2.6.54. Principal stress distribution on a repository model after placing canisters and buffer filling 554

그림 2.6.55. Displacement distribution on a repository model after 500 years from waste emplacement 555

그림 2.6.56. Principal stress distribution on a repository model after 500 years from waste emplacement 555

그림 2.6.57. Enlarged view of the temperature distribution around a repository after 500 years from waste emplacement 556

그림 2.6.58. Temperature history at various locations on the tunnel of a repository for the period of 500 years from waste emplacement 557

그림 2.6.59. Temperature history at various locations along the horizontal line connecting the canister center on a repository model for the period of 500 years from waste emplacement 557

그림 2.6.60. A vertical displacement history at a cavern crown during the period of 500 years from waste emplacement 558

그림 2.6.61. Vertical displacement histories at various locations around a cavern during the period of 500 years from waste emplacement 559

그림 2.6.62. A vertical displacement history at a cavern roof-wall intersection during the period of 500 years from waste emplacement 559

그림 2.6.63. A horizontal displacement history at a cavern roof-wall intersection during the period of 500 years from waste emplacement 560

그림 2.6.64. A shear stress history at a point of the coordinate of (4m,114.5m) during the period of 500 years from waste emplacement 560

그림 2.6.65. A normal stress history at a point of the coordinate of (4m,114.5m) during the period of 500 years from waste emplacement 561

그림 2.6.66. Hydraulic aperture variations along the line of 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after 500 years from waste emplacement 561

그림 2.6.67. Flow rate variations along the line of 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after 500 years from waste emplacement 562

그림 2.6.68. Hydraulic aperture variation along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after an instantaneous excavation 566

그림 2.6.69. Normal displacement distribution along the of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after an instantaneous excavation 566

그림 2.6.70. Shear displacement distribution along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after an instantaneous excavation 567

그림 2.6.71. Normal stress distribution along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after an instantaneous excavation 567

그림 2.6.72. Hydraulic aperture variation along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after placing canisters and buffer filling 568

그림 2.6.73. Normal displacement distribution along the line of a 56 dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after placing canisters and buffer filling 568

그림 2.6.74. Shear displacement distribution along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after placing canisters and buffer filling 569

그림 2.6.75. Normal stress distribution along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after placing canisters and buffer filling 569

그림 2.6.76. Hydraulic aperture variation along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after 500 years from waste emplacement 570

그림 2.6.77. Normal displacement distribution along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after 500 years from waste emplacement 570

그림 2.6.78. Shear displacement distribution along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after 500 years from waste emplacement 571

그림 2.6.79. Normal stress distribution along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after 500 years from waste emplacement 571

그림 2.6.80. Flow rate variations along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after 500 years from waste emplacement 572

그림 2.6.81. Mean fluid velocity variations along the line of a 56˚dip joint passing through a tunnel roof-wall intersection after 500 years from waste emplacement 572

그림 2.6.82. Hydraulic aperture variation along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after an instantaneous excavation 573

그림 2.6.83. Normal displacement distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after an instantaneous excavation 573

그림 2.6.84. Shear displacement distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after an instantaneous excavation 574

그림 2.6.85. Normal stress distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after an instantaneous excavation 574

그림 2.6.86. Hydraulic aperture variation along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after placing canisters and buffer filling 575

그림 2.6.87. Normal displacement distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after placing canisters and buffer filling 575

그림 2.6.88. Shear displacement distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after placing canisters and buffer filling 576

그림 2.6.89. Normal stress distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after placing canisters and buffer filling 576

그림 2.6.90. Hydraulic aperture variation along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after 500 years from waste emplacement 577

그림 2.6.91. Normal displacement distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after 500 years from waste emplacement 577

그림 2.6.92. Shear displacement distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after 500 years from waste emplacement 578

그림 2.6.93. Normal stress distribution along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after 500 years from waste emplacement 578

그림 2.6.94. Flow rate variations along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after 500 years from waste emplacement 579

그림 2.6.95. Mean fluid velocity variations along the line of a 34˚dip joint passing through a tunnel crown after 500 years from waste emplacement 579

그림 3.2.1. 상호 반응 행렬을 이용한 단위 시나리오 개발 631

그림 3.2.2. FEP 선별을 위한 4가지 주요 기준 639

그림 3.2.3. 발생 확률과 영향을 이용 FEP을 선별하기 위한 개념도 640

그림 3.2.4. 지하수 유동 부 시나리오 694

그림 3.2.5. 처분 용기 부식 부 시나리오 695

그림 3.2.6. 역학적 변화 현상 부 시나리오 696

그림 3.2.7. RED 행렬 요소간의 상호 반응을 통해 도출한 기준 시나리오 697

그림 3.2.8. 초기 파손 용기 시나리오 RES 698

그림 3.2.9. 기후변화 시나리오 RES 699

그림 3.2.10. 자연재해 시나리오 RES 700

그림 3.2.11. 스웨덴 성능평가 코드체계 706

그림 3.2.12. KAERI 성능평가 코드체계 706

그림 3.2.13. 스웨덴 핵종 이동 평가에서의 모델과 입력 데이터 707

그림 3.2.14. FEAS FEP/시나리오 시스템 711

그림 3.2.15. FEAS 내 FEP 상세 설명 화면 712

그림 3.3.1. 해석해에 기초한 독립적인 코드와의 비교 평가를 통한 MASCOT-K 갭 모듈 건전성 검증 결과 716

그림 3.3.2. 해석해에 기초한 독립적인 코드와의 비교 평가를 통한 MASCOT-K 조화 유출 모듈 건전성 검증 결과 716

그림 3.3.3. 갭 핵종들의 사용후 핵연료 내 분포도 718

그림 3.3.4. AMBER 구획 모델로 도시된 Q-시나리오 상의 방사성 핵종 이동경로 721

그림 3.3.5. K-시나리오 평가를 위한 MASCOT-K 서브 모듈 구성도 722

그림 3.3.6. 갭 유출 현상 개념도 722

그림 3.3.7. 차원 조화 유출 모델 개념도 725

그림 3.3.8. MASCOT-K를 사용한 K- 시나리오에 대한 연간 개인 선량 732

그림 3.3.9. AMBER를 사용한 K- 시나리오에 대한 연간 개인 선량 733

그림 3.3.10. STMAN/PICNIC를 사용한 K- 시나리오에 대한 연간 개인 선량 733

그림 3.3.11. 갭 유출 결과 (확산성 : 혼합 셀, I-129) 735

그림 3.3.12. 갭 유출 결과 (확산성 : 혼합 셀, Tc-99) 735

그림 3.3.13. 연료 유출 현상 모델 차이로 인한 두 코드간 유출률 변화 736

그림 3.3.14. 갭 부피의 영향 737

그림 3.3.15. STMAN/PICNIC로부터의 선량 결과 (Pe=10) 738

그림 3.3.16. MASCOT-K를 이용한 Q-시나리오 평가 결과 742

그림 3.3.17. AMBER를 이용한 Q-시나리오 평가 결과 742

그림 3.3.18. STMAN/PICNIC를 이용한 Q-시나리오 평가 결과 742

그림 3.4.1. Colloid-facilitated radionuclide transport system in a fractured porous medium 745

그림 3.4.2. Validation result of semi-analytical solution of Eq, (4-24) (n=2, Knc = 0.0, t = 10,000 yr)(이미지참조) 753

그림 3.4.3. Validation result of semi-analytical solution of Eq, (4-24) (n=3, Knc = 0.0, t = 20,000 yr)(이미지참조) 753

그림 3.4.4. Effect of pseudo-colloid formation constant(Knc) in decay chain of Am241→Np237 (t=10,000yr)(이미지참조) 754

그림 3.4.5. Effect of pseudo-colloid formation constant(Knc) in decay chain of U234→Th230→Ra226 (t=20,000yr)(이미지참조) 754

그림 3.4.6. Effect of filtration coefficient in decay chain of Am241→Np237 (Knc =100.0, t=10,000yr)(이미지참조) 755

그림 3.4.7. Effect of filtration coefficient in decay chain of U234→Th230→Ra226 (Knc =100.0, t=20,000yr)(이미지참조) 756

그림 3.4.8. Effect of limited matrix diffusion into an adjacent rock matrix in decay chain of Am241→Np237(Knc = 0 and 100.0 (㎥/kg), Rp = 105, ∧n,=0.0 (1/m), t =10,000 yr)(이미지참조) 758

그림 3.4.9. Effect of available thickness of a permeable rock matrix in decay chain of Am241→Np237(Knc = 0 and 100.0 (㎥/kg), Rp = 105, ∧n,=0.0 (1/m), t=10,000 yr)(이미지참조) 759

그림 3.5.1. 국내 기준 생태계에 대한 RES 행렬 762

그림 3.5.2. 기준 생태계의 구획별 상호 반응 도시도 763

그림 3.5.3. 기준 생태계 설정 접근 방법 765

그림 3.5.4. 처분장에서 생태계로 이동하는 방사성 핵종 유동 개념도(기준 생태계) 766

그림 3.5.5. 생태계 모델을 위한 상호 반응 행렬 776

그림 3.5.6. 기준 생태계 평가를 위한 핵종 이동 개념 모델 778

그림 3.5.7. 기준 생태계 평가를 위한 피폭 경로 779

그림 3.5.8. 구획간 물질 수지를 이용한 수학 모델링 개념 779

그림 3.5.9. 스웨덴 생태계 평가에서 고려하는 개인에 대한 피폭 경로 784

그림 3.5.10. 오염된 토양과 물로부터 곡물을 통한 피폭 경로 785

그림 3.5.11. 우유와 고기를 통해 인간에게 미치는 피폭 경로 786

그림 3.5.12. 수산물을 통해 일어나는 피폭 경로 787

그림 3.5.13. 관계 모델(Irrigation model)을 위한 구획 788

그림 3.5.14. 강 모델을 위한 구획 설명 791

그림 3.5.15. 해양 모델을 위한 구획 설명 795

그림 3.5.16. 농경지 모델을 위한 구획 설명 797

그림 3.5.17. 늪지 모델에 대한 구획 설명 800

그림 3.5.18. 기준 생태계 평가를 위한 구획 개념 807

그림 3.5.19. AMBER 모델 내 구획 개념도 808

그림 3.5.20. 기존 생태계의 노출 경로(Exposure Pathway) 808

그림 3.5.21. 토양층 내에 축적된 핵종량 809

그림 3.5.22. 농경집단에 대한 핵종별 연간 피폭량 809

그림 3.5.23. 3개 집단에 대한 연간 피폭 선량 810

그림 3.5.24. 우물물 음용시 연간 피폭선량에 다한 개별 핵종별 공원도 810

그림 3.5.25. 연간 피폭 선량에 대한 각 방사성 붕괴 사슬별 영향 810

그림 3.6.1. MASCOT-K에서 사용되는 확률밀도함수 816

그림 3.6.2. 전문가판단 도출 KAERI양식 821

그림 3.6.3. 테크네튬에 대한 전문가 7인의 판단결과 823

그림 3.6.4. 주요 핵종의 용해도한계에 대한 확률분포 824

그림 3.6.5. 니켈의 누적확률분포 핏팅 결과와 확률밀도함수 824

그림 3.6.6. 테크네튬의 누적확률분포 핏팅 결과와 확률밀도함수 825

그림 3.6.7. 아메리슘의 누적확률분포 핏팅 결과와 확률밀도함수 825

그림 3.6.8. 우라늄의 누적확률분포 핏팅 결과와 확률밀도함수 826

그림 3.6.9. 넵투늄의 누적확률분포 핏팅 결과와 확률밀도함수 826

그림 3.6.10. 플루토늄의 누적확률분포 핏팅 결과와 확률밀도함수 827

그림 3.6.11. 니켈에 대한 전문가판단 결과와 코드 계산결과의 비교 832

그림 3.6.12. 테크네튬에 대한 전문가판단 결과와 코드 계산결과의 비교 832

그림 3.6.13. 아메리슘에 대한 전문가판단 결과와 코드 계산결과의 비교 833

그림 3.6.14. 우라늄에 대한 전문가판단 결과와 코드 계산결과의 비교 833

그림 3.6.15. 넵투늄에 대한 전문가판단 결과와 코드 계산결과의 비교 834

그림 3.6.16. 플루토늄에 대한 전문가판단 결과와 코드 계산결과의 비교 834

그림 3.7.1. 40CFR191 Subpart B에 기술된 EPA규제치 경계선 (점선)과 관련 CCDF 841

그림 3.7.2. 결과ce(이미지참조)를 나타내기 위해 추정된 CCDF 843

그림 3.7.3. PA를 통하여 전파되는 시나리오를 추계적 불확실성과 그 결과에 대한 CCDF 845

그림 3.7.4. 부정확한 입력자료에 대한 분포 함수의 예로서 0.00, 0.05, 0.10, 0.25, 0.50, 0.75, 0.90, 0.95, 그리고 1.00의 quantile을 추정하여 얻은 것 846

그림 3.7.5. 부정확한 입력자료를 샘플링하여 얻은 CCDF의 예 848

그림 3.7.6. 평균값과 percentile을 이용하여 CCDF를 요약한 그림 849

그림 3.7.7. 처분 시스템내 핵종 이동거리 분포 (Triangular distribution)에 따른 최고 총 피폭 선량(Peak total dose)결과의 CCDF 850

그림 3.7.8. 추정된 분포함수의 예 852

그림 3.7.9. 산란 그래프의 한 예 854

그림 3.7.10. 평가 대상 시스템 개념도 859

그림 3.7.11. 처분 터널과 처분공 859

그림 3.7.12. 처분 시스템 개념 860

그림 3.7.13. 사용후 핵연료 캐니스터 860

그림 3.7.14. 캡유출 주요 핵종에 대한 결정론적 계산 결과 867

그림 3.7.15. MASCOT-K계산을 위한 선원항 및 지하매질 모델의 흐름도 868

그림 3.7.16. 갭유출 주요 핵종에 대하여 주요 입력 자료 분포로부터의 표본 추출 개수에 대한 영향을 신뢰도 95%구간 상하한으로 표시한 파과 곡선(a: sampling # = 50, d: sampling # = 1000) 869

그림 3.7.17. 갭유출 주요 핵종에 대하여 주요 입력자료의 분포를 모두 고려한 경우의 확률론적 계산에 따른 CCDF 871

그림 3.7.18. 뒷채움재 두께와 뒷채움재 내 확산계수의 변화에 따른 결과 872

그림 3.7.19. 뒷채움재 내 확산계수의 변화에 따른 결과 873

그림 3.7.20. 뒷채움재 두께와 뒷채움재 내 확산계수의 변화에 따른 결과 874

그림 3.7.21. 갭유출 모델에서 고려되고 있는 제 2매질, 즉 뒷채움재와 인접한 모델상의 제 2매질의 공극률의 변화에 따른 결과 874

그림 3.7.22. 갭유출 모델에서 뒷채움재와 함께 고려되고 있는 제1매질, 즉 인접한 모델상의 암반에 대한 공극률과 함께 인접한 실제 균열 암반 조직 내 공극률의 동반 변화에 따른 결과 876

그림 3.7.23. 뒷채움재 내에서 핵종의 지연계수 변화에 따른 결과 877

그림 3.7.24. 뒷채움재 내에서 핵종의 지연계수 변화와 인접 제2매질의 공극률 변화에 따른 결과 878

그림 3.7.25. 균열암반 매질 내에서 핵종 이동 거리 변화에 따른 결과 878

그림 3.7.26. 균열암반 매질 내에서 지하수 유동 속도 변화에 따른 결과 879

그림 3.7.27. 균열암반 매질 내에서 분산계수 변화에 따른 결과 881

그림 3.7.28. 균열암반 매질 내에서 핵종 이동 거리와 지하수 유동 속도 변화에 따른 결과 882

그림 3.7.29. 균열암반 매질 내에서 핵종 이동거리와 지하수 유동 속도 및 분산 계수 변화에 따른 결과 883

그림 3.7.30. 균열암반 매질 내에서 균열폭 변화에 따른 결과 883

그림 2.7.31. 균열암반 매질 내에서 균열폭과 지하수 유동 속도 변화에 따른 결과 885

그림 3.7.32. 균열암반 매질 내에서 매트릭스 확산 상수 변화에 따른 결과(129I(이미지참조)에 대해서만 고려한 결과임) 886

그림 3.7.33. 다공성암반 매질 내에서 핵종 이동 거리 변화에 따른 결과 886

그림 3.7.34. 다공성암반 매질 내에서 지하수 유동 속도 변화에 따른 결과 887

그림 3.7.35. 다공성암반 매질 내에서 분산 계수 변화에 따른 결과 887

그림 3.7.36. 다공성암반 매질 내에서 핵종 이동 거리와 지하수 유동 속도 변화에 따른 결과 888

그림 3.7.37. 다공성암반 매질 내에서 핵종 이동 거리와 지하수 유동 속도 및 분산 계수 변화에 따른 결과 889

그림 3.7.38. 다공성암반 매질 내에서 공극률 변화에 따른 결과 889

그림 3.7.39. 주요 입력변수의 변화를 모두 고려한 경우에 대한 14C(이미지참조)에 의한 연간 최대 피폭 선량률에 관한 CCDF 890

그림 3.7.40. 주요 입력변수의 변화를 모두 고려한 경우에 대한 135Cs(이미지참조)에 의한 연간 최대 피폭 선량률에 관한 CCDF 891

그림 3.7.41. 주요 입력변수의 변화를 모두 고려한 경우에 대한 129I(이미지참조)에 의한 연간 최대 피폭 선량률에 관한 CCDF 892

그림 3.7.42. 주요 입력변수의 변화를 모두 고려한 경우에 대한 79Se(이미지참조)에 의한 연간 최대 피폭 선량률에 관한 CCDF 893

그림 3.7.43. 주요 입력변수의 변화를 모두 고려한 경우에 대한 99Tc(이미지참조)에 의한 연간 최대 피폭 선량률에 관한 CCDF 894

그림 4.2.1. 고준위 방사성폐기물 처분 연구에서 업무 5 단계 분류도 921

그림 4.2.2/4.4.2. 미국 10CFR50 Appendix B에서 제시한 원자력 924

그림 4.3.1. 10CFR50 부록 B에 제시된 품질 보증 원칙 재검토 925

그림 4.3.2. 처분 연구에 맞게 수정된 품질 보증 원칙 926

그림 4.3.3. 10CFR50 부록 B에 수록된 기관 관련 원칙들의 수정 사항 926

그림 4.3.4. 조직 관련 QAP 개발을 위한 개념도 927

그림 4.3.5. 구매 관련 QAP 개발을 위한 개념도 927

그림 4.3.6. 연구 절차 및 문서 관리 관련 QAP 개발을 위한 개념도 928

그림 4.3.7. 기기 및 샘플 콘트롤 관련 QAP 개발을 위한 개념도 928

그림 4.3.8. 소프트웨어, 과학적 조사, 결과 분석 관련 QAP 개발을 위한 개념도 928

그림 4.3.9. 수정 업무, 기록 보관, 검토 관련 QAP 개발을 위한 개념도 929

그림 4.3.10. 처분 연구 주요 항목인 데이터 수집, 평가, 인허가 업무간의 상관도 929

그림 4.3.11. 데이터 수집 연구에서 요구되는 품질 보증 개념 930

그림 4.3.12. 평가 연구에서 요구되는 품질 보증 개념 930

그림 4.3.13. 인허가 관련 연구에서 요구되는 품질 보증 개념 930

그림 4.3.14. T2R3와 품질 보증 요소들 간의 상호 관계 932

그림 4.3.15. 입력 자료 생산 관련 업무 Flow-chart 933

그림 4.4.1. 워크 플로우 시스템의 진화 단계 936

그림 4.4.2. 워크 플로우 표준 모델 938

그림 4.4.3. 워크 플로우 표준 모델의 인터페이스 4(WfMC, 2001) 939

그림 4.4.4. 웹 기반 품질 보증 업무 절차 개념도 940

그림 4.4.5. 품질 보증 절차서 작성 과정 도식도 942

그림 4.4.6. 웹 기반 품질 보증 시스템 전체 구성도 943

그림 4.4.7a. PDF 형식으로 작성된 QAP 945

그림 4.4.7b. 웹 형식으로 작성된 품질 보증 절차서 946

그림 4.4.8. 품질 보증 시스템 초기 화면 947

그림 4.4.9. 로그인 후 시스템 내부 접속 화면 947

그림 4.4.10. Worklist 및 Message 관련 화면 I 948

그림 4.4.11. Worklist 및 Message 관련 화면 II 949

그림 4.4.12. 새로운 프로젝트 생성화면 및 프로젝트 list 화면 949

그림 4.4.13. 개발된 QAP Form 목록 950

그림 4.4.14. 웹 기반 품질 보증 절차서 양식 (QAP 2-1 Qualification and Training) 951

그림 4.4.15. 웹기반 품질 보증 절차서 양식 951

그림 4.4.16. 외부 검교정 용 Form 중 교정 요청 관련 절차서 (QAP12-1) 952

그림 4.4.17. 업무/QA 내외부 Audit용 절차서 (QAP16-1) 952

그림 4.4.18. 소프트웨어 개발 유지 및 활용 절차서 (QAP19-1) 952

그림 4.4.19. 자산 이동 현황 파악용 절차서 (QAP20-01a) 953

그림 4.4.20. ABAQUS 프로그램 수행 결과물 기록서 화면 953

그림 4.4.21. 폼의 전달 과정 953

그림 4.4.22. Connectflow 실행 기록서 954

그림 4.4.23. MASCOT-K 실행 기록서 954

그림 4.4.24. 3DEC 실행 기록서 954

그림 4.4.25. FLAC3D 실행 기록서 955

그림 4.4.26. UDEC 실행 기록서 955

그림 4.4.27. 사용자 및 승인자 서명 예시도 955

그림 4.4.28. Glossary 및 품질 보증 업무관련 조직도 956

그림 4.4.29. 사용자 등록 957