A comparison study on coupled thermal, hydraulic, and mechanical interactions associated with an underground radwaste repository within a faulted granitic rock mass

화강암반내 단층지역에 위한 지하 방사성폐기물 처분장 인접지역에서의 열-수리-역학적 연성거동 비교 연구

A comparison study is performed to understand the coupling behavior of the thermal, hydraulic, and mechanical interactions in the vicinity of an underground radwaste repository, assumed to be located at a depth of 500 m, within a granitic rock mass with a 58$^{\circ}$ dipping fault passing through the roof-wall intersection of the repository cavern. The two dimensional universal distinct element code, UDEC is used for the analysis. The model includes a granitic rock meas, a canister with PWR spent fuels surrounded by the compacted bentonite inside a deposition hole, and the mixed bentonite backfilled in the rest of the space within a repository cavern. The coupling behavior of hydromechanical, thermomechanical, and thermohydromechanical interaction has been studied and compared. The effect of the time-dependent decaying heat, from the radioactive materials in PWR spent fuels, on the repository and its surroundings has been studied. A steady state flow algorithm is used for the hydraulic analysis.

지하 50m의 화강암반내 단층지역에 위치한 지하 방사성폐기물 처분장 인접지역에서의 열, 수리, 및 역학적 연성거동을 비교하고 분석하였다. 해석에는 2차원 해석코드인 UDEC을 사용하였다. 해석모델은 화강암반, 처분공내의 압축 벤토나이트로 둘러싸인 PWR 사용후 핵연료 처분용기, 및 처분동굴내에 채워진 혼합 벤토나이트를 포함한다. 수리-역학적, 열-역학적, 및 열-수리-역학적 연성거동을 비교 및 분석하였다. PWR 사용후 핵연료내의 방사성 물질로부터 나오는 시간의존 방사성 붕괴열이 처분장 및 인접지역에 미치는 영향을 분석하였다. 수리해석에는 steady state flow 알고리즘을 사용하였다.