• 자원환경지질
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• 제56권2호
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• pp.167-183
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• 2023

사용 후 핵연료(SNF: spent nuclear fuel) 지하 처분장에서 발생된 가스는 처분장 내에서 자체로 이동성이 클 뿐 아니라, 처분장 내 방사성핵종 거동에도 영향을 줄 수 있다. 지하 처분장 방벽 내에서 가스-핵종 발생 및 거동 기작에 대한 연구와 가스 거동이 처분장의 안전성에 미치는 영향에 대한 연구가 처분장 건설 이전에 충분히 수행되어져야 함에도 불구하고, 처분장 다중 방벽내 가스-핵종 거동에 대한 연구는 국내는 물론 국외에서 조차 매우 초보적인 단계이다. 본 연구에서는 지하 SNF 처분장 내 가스 발생과 거동 특성과 관련된 국내외 선행연구 결과들을 고찰하여, 가스 발생/거동 기작을 처분장의 수리지질학적 진화과정에 따라 분류하여 설명하였다. 처분장 내 가스 발생을 크게 SNF의 핵분열에 의한 방사성 가스 생성, SNF 저장 용기의 부식에 의한 가스 발생, 지하수의 산화-환원 반응에 의한 가스 생성, 미생물 활동과 천연 방벽 내 지화학적 반응에 의한 가스 생성 등 총 5가지 유형으로 구분하여 정리하였다. 처분장 다중 방벽 내 가스 거동과 관련된 선행연구 자료들을 정리하여, 방벽 내 가스 거동 시나리오를 다공성 매체에서 일어나는 거동 형태에 따라, 총 4가지 형태(① visco-capillary 흐름을 포함하는 공극 내 자유상 가스 이동, ② 공극 수 내 용존상 기체로서 이류 및 확산 이동, ③ 체적팽창에 의한 거동(dilatant pathway), ④ 가압파쇄에 의한 인장 절리 흐름 등)로 구분하여 제시하였다. 본 연구를 통해 고찰한 SNF 처분장의 다중 방벽 시스템 내 가스 발생 기작과 거동 특성자료들은, 향 후 지하 SNF 처분장 내 가스-핵종 거동관련 다양한 실험 및 모델링 연구를 계획하고, 국내 건설할 처분장의 안전성을 가스 거동관점에서 평가하는데 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권3호
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• pp.209-216
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• 1987

최근(最近) 국내(國內)에서 개발(開發)된 수팽윤성(水膨潤性) 고분자(高分子) 유기화합물(有機化合物)(K-Sorb)의 농업적(農業的) 이용(利用)을 위하여 토성(土性)이 다른 6개(個) 밭토양(土壤)에 대하여 K-Sorb 시용수준별(施用水準別) 토양특성(土壤特性) 변화(變化)와 대두생육(大豆生育) 및 수량(收量)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)을 토양(土壤)에 시용(施用)했을 때 시용량(施用量)이 증가(增加)할수록 토양(土壤)의 유효수분(有效水分)이 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였으며 증가율(增加率)은 조립질토양(粗粒質土壤)에서 높은 경향(傾向)이었다. 2. 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)을 토양(土壤)과 혼합(混合)하여 물로 포화(飽和)시키면 화합물(化合物)의 혼합비율(混合比率)이 증가(增加)할수록 체적팽창율(體積膨脹率)이 높아졌는데 특히 세립질토양(細粒質土壤)일수록 큰 경향(傾向)이었다. 3. 대두(大豆)를 재배(栽培)한 후 토양(土壤)의 물리적(物理的) 특성(特性) 변화(變化)는 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)의 시용량(施用量)이 증가(增加)할수록 개선(改善)되었으나 조립질토양(粗粒質土壤)일수록 투수력(透水力)이 감소(減少)되는 경향(傾向)이었고 중립질토양(中粒質土壤)에서는 증가(增加)하다가 미사질토(微砂質土)에서는 K-Sorb 시용량(施用量)이 높은 수준(水準)(0.5%)에서 급감(急減)하였고 식질토양(埴質土壤)은 큰 변동(變動)이 없었지만 미사질(微砂質)과 같은 경향(傾向)을 보였다. 4. 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)의 시용량(施用量) 수준별(水準別) 대두생육(大豆生育) 및 수량(收量)은 각(各) 토양(土壤) 공(供)히 0.3% 수준(水準)에서 가장 높았으며 토양(土壤)에 따라 무시용(無施用)에 비하여 약(約) 1.2배(倍)~1.8배((倍))의 증수(增收)를 보였으며 토양(土壤) 평균간(平均間)에는 가장 낮은 사질토양(砂質土壤)에 비하여 약(約) 2.1배(倍)~4.0배(倍)의 수량(收量) 차이(差異)를 나타내어 토양조건(土壤條件)에 따른 수량차이(收量差異)가 현저(顯著)하였다. 5. 회귀식(回歸式)에 의한 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)의 시용(施用) 최적량(最適量)은 작토(作土) 건토중량(乾土重量)의 0.20~0.35% 범위(範圍)로 추정(推定)되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.21-29
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• 2023

본 연구에서는 FCM 공법에서 교각과 캔틸레버 세그먼트의 임시고정을 위하여 주로 적용하고 있는 "내부 프리스트레싱 긴장재에 의한 임시 고정시스템(Stiching System)"에서 강봉의 응력특성을 분석하였다. 본 시스템에서 강봉은 교각과 PSC BOX를 내부에서 연결하여 인장 및 장착하므로 초기 긴장력의 변화 추이를 확인하기 어려웠다. 따라서, 강봉에 부착하여 강봉의 미세 길이변화를 측정할 수 있는 FBG센서를 활용하여 각 세그먼트 완료 전후에 계측 및 분석을 수행하였다. 분석 결과 캔틸레버 세그먼트 완료까지 발생한 강봉의 최대 연직 수축량의 75% ~ 90%가 강봉의 정착 ~ 1세그먼트에서 발생되었고, 이때 도입 긴장력의 최대 손실은 39%로 나타났다. 이와 같은 강봉의 정착 ~ 1세그먼트 완료까지의 긴장력의 과대 손실은 강봉 정착 중 시공의 정밀도 향상과 1세그먼트의 완료 이후 캔틸레버 세그먼트의 전도에 대한 안정성 확보를 위하여 재 긴장이 필요함을 의미한다. 2 ~ 마지막 세그먼트에서는 강봉의 응력이 완만하게 감소하였고 하절기에는 주두부 콘크리트의 연직방향 체적 증가에 상응한 강봉의 길이 증가로 인하여 응력의 감소가 일부 회복되는 경향을 보여 2~마지막 세그먼트에서는 대기 온도에 따른 강봉의 길이변화가 응력변화의 지배적인 요인인 것으로 판단된다. 강봉의 길이변화와 달리 강봉의 릴랙세이션에 의한 응력이완은 1.2 ~ 2.7%로서 매우 작은 비율로 나타났고, 강봉의 온도응력에 상응하는 반대방향 응력(강봉의 상하부 고정, 강봉과 콘크리트의 열팽창계수가 상이한 영향으로 발생)으로 대부분 상쇄되었다. 따라서, 강봉 정착 시기 조절 등 강봉의 내부응력 향상을 위한 방안을 제시하였다.