연구목표

[최종목표] - 방폐물 대표 스트림별 물리적 특성 DB구축과 이를 통한 처분시설 안전성평가 모델 고도화 - 한국원자력환경공단 (주관기관) : 방사성폐기물 대표 스트림 도출 및 각 스트림별 특성이 반영된 안전성 평가 모델 고도화 - UNIST (공동연구개발기관1) : 방사성폐기물 대표 스트림별 확산, 수리전도도 실험 및 DB 구축 - 경북대학교 (공동연구개발기관2) : 방사성 폐기물 스트림별 물리적 특성, 기체 발생량, 기체 거동 지연 영향 실험 및 DB 구축 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) : 방사성폐기물 대표 스트림별 모의시험체 설계/제작 및 물리적 특성 분석 [1차년도 목표] - 한국원자력환경공단 (주관기관) : 선량 제한 기여도가 높은 주요 핵종이 고려된 방폐물 대표 스트림 도출 및 모의시험 요건 도출 - UNIST (공동연구개발기관1) : 핵종이동 실험방법 도출, 장치 설계/제작 및 실험 환경 반영 확산 모델링 - 경북대학교 (공동연구개발기관2) : 스트림별 방폐물 특성 분석 예비 실험, 예비 모델링 및 실험 장치 설계 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) : 포장용기/방폐물 종류별 물리적 특성 분석 및 모의시험체 제작 방안 도출 [2차년도 목표] - 한국원자력환경공단 (주관기관) : 대표 스트림별 모의시험체 제작 보완 및 선량평가 시나리오 현황 분석 - UNIST (공동연구개발기관1) : 방폐물 스트림 및 핵종에 따른 확산, 수리전도도 측정 및 분석 - 경북대학교 (공동연구개발기관2) : 실험실 규모 시편 대상의 기체발생량, 기체 거동 지연 영향 측정 및 분석 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) : 모의시험체 제조/운반 및 대표 스트림별 물리적 특성 도출 [3차년도 목표] - 한국원자력환경공단 (주관기관) : 종합 선량 평가 대안 시나리오 개발 및 핵종이동 평가 모델 개발 - UNIST (공동연구개발기관1) : 방폐물 스트림 및 핵종에 따른 흡착 및 확산 거동, 수리전도도 측정 및 분석 - 경북대학교 (공동연구개발기관2) : 방폐물 스트림별 기체 발생량, 처분시설 매질에 의한 기체 거동 지연 영향 측정 및 분석 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) : 모의시험체 제조/운반 및 방폐물 물리적 특성 도출 [4차년도 목표] - 한국원자력환경공단 (주관기관) : 종합 선량 평가시스템 개발 및 검증 - UNIST (공동연구개발기관1) : 방폐물 스트림별 물성 측정 실험 및 DB 구축 - 경북대학교 (공동연구개발기관2) : 기체 발생 메커니즘 규명 및 기체 발생량 예측 모델 기반 시나리오 분석 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) : 모의시험체 제작 및 방폐물 물리적 특성 도출, 절차서 작성 및 문서 체계화

연구범위

[1차년도 개발내용] - 한국원자력환경공단 (주관기관) 1. 핵종별 처분시설 연간 선량제한치 기여도 분석 2. 국내/외 방폐물 관리 스트림 현황 조사 및 자료분석 3. 관리 필요 주요 핵종이 고려된 방폐물 대표 스트림 도출 - UNIST(공동연구개발기관1) 1. 방폐물 종류별, 핵종별 확산 실험 계획 및 시험 환경 구축 2. 폐기물 종류별 수리전도도 실험 계획 수립 -경북대학교 (공동연구개발기관2) 1. 기체 발생 예비 실험 및 실험장치 설계 2. 스트림별 모사 시료 제작 및 물리화학적 특성 분석 3. 스트림별 방사성 핵종 기체 발생 예비실험 4. 방사성 핵종별 기체 발생량 예측 예비 모델 수립 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) 1. 방사성폐기물 물리적 특성 상세 분석 2. 방사성폐기물 대표 스트림별 모의시험체 제작 방안 도출 [2차년도 개발내용] -한국원자력환경공단 (주관기관) 1. 미확정 대표 스트림 재분석 및 대표 스트림별 시험요건 도출 2. 핵종이동 평가 시나리오 현황 분석 3. 기체영향 평가 시나리오 현황 분석 -UNIST (공동연구개발기관1) 1. 방폐물 처분환경에서 종류별 수리전도도 실험 수행 2. 방사성폐기물 스트림에 따른 핵종 확산 데이터 확보 - 경북대학교 (공동연구개발기관2) 1. 다양한 조건에서 실험실 규모 시편 기체 발생량 측정 실험 2. 다양한 매질을 이용한 기체 거동 지연 영향 측정 실험 3. 방사성 핵종별 기체 발생량 예측 예비 모델 평가 및 보완 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) 1. 실험용기, 전용 압축 장비 및 코어링 장비 제작 2. 모의시험체 제조 및 코어링 시편 채취 3. 코어링 시편의 물리적 특성 연구 및 대표성 확보 [3차년도 개발내용] -한국원자력환경공단 (주관기관) 1. 핵종이동 평가 대안 시나리오 및 모델 개발 2. 기체 영향 대안 시나리오 개발 - UNIST (공동연구개발기관1) 1. 방폐물 처분환경에서 종류별, 핵종별 흡착 거동 실험 수행 2. 방사성폐기물 스트림에 따른 수리전도도 데이터 확보 3. 시멘트 고화체 매질 내 핵종별 확산계수 도출 - 경북대학교 (공동연구개발기관2) 1. 방폐물 스트림에 따른 다양한 조건에서의 기체 발생량 측정 실험 2. 처분시설 매질에 의한 기체 거동 지연 영향 측정 실험 3. 방사성 핵종별 기체 발생량 예측 예비 모델 평가 및 보완 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) 1. 실규모 및 실험용 모의시험체 제조 2. 실험 용기 내에 채워진 코어링 시편의 물리적 특성 연구 및 대표성 확보 [4차년도 개발내용] - 한국원자력환경공단 (주관기관) 1. 방폐물 특성을 고려한 핵종 이동 평가 2. 기체발생량 결과를 고려한 기체 영향 평가 - UNIST (공동연구개발기관1) 1. 방폐물 대표 스트림별 확산, 수리전도도 DB 구축 - 경북대학교 (공동연구개발기관2) 1. 중저준위 폐기물 기체 발생량, 기체거동지연 데이터 확보 2. 중저준위 폐기물 기체 발생량 예측 시나리오 분석 - (주)오르비텍 (공동연구개발기관3) 1. 실험용 모의시험체 제작 및 모의시험체 물리적 특성 연구 2. 용기 제작, 시험체 제작에 대한 작업절차서 및 문서 체계화

기대효과

[활용방안] - 안전성 평가 기반 방폐물 대표 스트림 1. 기존 방폐물 스트림의 처분 안전성 평가 적용 한계점 해결 2. 처분대상 방폐물 관리체계 고도화를 위한 기초 자료로 활용 - 방폐물 핵종 이동 특성 규명 1. 국내 표준이 존재하지 않는 흡착 및 확산 거동 시험법에 필요한 표준수의 화학적 조건 제시 2. 향후 잡고체 방폐물 특성 실험의 표준 실험 장치 제시 - 방폐물 기체 발생 특성 규명 1. 지하환경 하에서 방사성 기체 발생 실험법의 새로운 방법 제시 2. 개발된 기체 발생량 평가 프로그램을 활용하여 지속적으로 처분장 기체 발생 예측에 활용 - 모의실험체 설계 및 제작 1. 처분환경 모사 실증 연구 실험용 모의시험체 제작 기술 제시 - 처분시설 종합 선량평가 체계 고도화 1. 실증연구 시험 데이터베이스의 안전성 평가 적용 방법론 제시 2. 고도화된 안전성 평가도구로 처분사업 인허가에 활용 [기대효과] - 안전성 평가 기반 방폐물 대표 스트림 1. 과학 및 기술적 측면 : 기존 방폐물 분류의 한계를 보완, 방폐물 종류별 관리체계를 명확히 함으로써 인도인수 현안을 해결할 수 있음 2. 경제 및 산업적 측면 : 처분 안전성 기반 대표 스트림을 명확히하여 방폐물 관리의 효율성과 경제성을 증진시킴 3. 사회적 측면 : 도출된 대표 방폐물 분류체계를 기반으로 안전성 평가의 불확실성 감소를 통해 궁극적으로는 주민 안전성을 증진시킴 - 방폐물 핵종 이동 특성 규명 1. 과학 및 기술적 측면 : 대표 스트림별 이동 메커니즘 규명을 통해 방폐물 고유 물성의 이해도 재고 2. 경제 및 산업적 측면 : 핵종 이동 특성 규명 연규 분야에 대한 국외 시장 진출 3. 사회적 측면 : 방폐물 특성 구체화로 안전 불안요소를 감소시킴으로써 주민 수용성을 향상시킴 - 방폐물 기체 발생 특성 규명 1. 과학 및 기술적 측면 : 방사성 핵종의 이상(기체/액체) 핵종 이동에 대한 정량적 수치를 제시하여 방사성 기체 발생에 대한 기술기준 기여 2. 경제 및 산업적 측면 : 기체 발생량 예측 프로그램 활용을 통하여 방사성 기체 관리에 소요되는 인적, 물적 낭비를 최소화 함 3. 사회적 측면 : 기체 방폐물 관리에 대한 안전성 강화로 방폐물 처분에 대한 국민 신뢰도 향상에 기여 - 모의실험체 설계 및 제작 1. 과학 및 기술적 측면 : 처분 방폐물의 물리적 특성 데이터 및 모의시험체 제작 기술 확보로 방폐물 특성 연구 분야 기초 기반 강화 2. 경제 및 산업적 측면 : 처분시설 안전여유도 추가 확보에 기여로 방폐물 과대 발생 시 요구되는 사회적 비용 절감 3. 사회적 측면 : 모의시험체 제작과 관련한 민간기업 기술 경쟁 유도로 원자력 분야 지속가능성 증진에 기여 - 처분시설 종합 선량평가 체계 고도화 1. 과학 및 기술적 측면 : 처분장 폐쇄 후 안전성 평가 분야의 방폐물 특성과 안전성 평가가 연계된 구축 방법론 제시 2. 경제 및 산업적 측면 : 처분시설 안전여유도를 증대시킴으로써 방폐물 관리에 소요되는 사회적 비용 절감 3. 사회적 측면 : 처분시설 안전성 평가 고도화를 통해 처분사업 선도국으로의 발돋움과 국민적 신뢰도 향상

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