• 지질공학
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• 제26권1호
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• pp.79-85
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• 2016

방사성폐기물 처분시설 공학적방벽을 구성하는 콘크리트는 주변 환경의 영향으로 내구 수명에 영향을 받게 된다. 현재까지 개발된 수치해석 모델 및 실험을 통하여 방사성폐기물 처분시설 공학적방벽 소재로 가장 널리 사용되는 콘크리트에 대해 주변환경을 고려하여 그 영향을 살펴보았다. 본 연구에 해당하는 철근 콘크리트 구조물은 지리적으로 해안과 인접한 지하수 포화대에 위치하고 있다. 일반적인 철근콘크리트 구조물의 가장 민감한 열화인자인 염해에 의한 철근부식에 대한 영향을 염화물 확산모델을 이용하여 평가한 결과 철근 부식 개시기간이 1,284년이며, 최종적으로 구조물이 내구수명을 상실하는데 도달하는 시간은 1,924년인 것으로 예측되었다. 또한, Mock-up 실험을 통해 공극분포, 공극률, 부식정도 등 물리화학적 특성을 평가한 결과 콘크리트 내 철근 부식정도는 미비한 것으로 나타나 500년 이상의 상당히 오랜 기간 건전성을 유지할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.26-30
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• 2011

In order to ship low & Intermediate level radioactive waste drums, which have been temporarily stored on site, to a disposal facility, their physical and chemical properties should be evaluated and proven to meet the acceptance guideline prior to their shipment. Ultrasonic velocity method, which has been used to estimate the strength of concrete, can be suggested to evaluate the compressive strength of solidified radioactive waste, which is one of the evaluated properties. The strength is estimated from acoustic velocity. However, a guided wave traveling along a drum is generated when applying ultrasonic method to the drum, and this makes it difficult to analyze the signal due to overlap between transmitted wave through the contents in drum and the guided wave. This paper reported feasibility of ultrasonic method to evaluate of the compressive strength of the solidified LLW. It is observed that the guide wave is greater than transmitted wave, and ultrasonic velocity could be estimated from transmitted wave signal arriving prior to the guided wave

• 방사성폐기물학회지
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• 제20권3호
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• pp.297-306
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• 2022

The acoustic emission (AE) is proposed as a feasible method for the real-time monitoring of the structural damage evolution in concrete materials that are typically used in the storage of nuclear wastes. However, the characteristics of AE signals emitted from concrete structures subjected to various environmental conditions are poorly identified. Therefore, this study examines the AE characteristics of the concrete structures during uniaxial compression, where the storage temperature and immersion conditions of the concrete specimens varied from 15℃ to 75℃ and from completely dry to water-immersion, respectively. Compared with the dry specimens, the water-immersed specimens exhibited significantly reduced uniaxial compressive strengths by approximately 26%, total AE energy by approximately 90%, and max RA value by approximately 70%. As the treatment temperature increased, the strength and AE parameters, such as AE count, AE energy, and RA value, of the dry specimens increased; however, the temperature effect was only minimal for the immersed specimens. This study suggests that the AE technique can capture the mechanical damage evolution of concrete materials, but their AE characteristics can vary with respect to the storage conditions.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권3호
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• pp.269-277
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• 2017

본 연구에서는 원전 콘크리트로부터 분리된 페이스트 미분말을 이용 방사성폐기물 처분용 고화재로 활용하기 위하여 기초 특성을 검토하고자 하였다. 실험 결과 수화반응한 페이스트는 시멘트보다 비중이 낮고 수화회복을 위한 소성과정에서 온도증가에 따라 비중이 다르게 나타나 그에 따른 부피도 고려되어야 할 것으로 판단된다. 수화회복을 위한 소성온도에서 압축강도가 가장 우수한 온도조건은 $600^{\circ}C$로 나타났으며, $700^{\circ}C$ 이상에서는 CaO의 생성량이 과도하여 높은 수화열, 유동성 저하 및 낮은 강도가 발현되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구 범위 내에서 고화재로 활용 가능한 적정 수화회복 온도는 $600^{\circ}C$로 판단되며 폐콘크리트 페이스트가 적정한 열처리를 거치는 경우 방사성 폐기물 고화재료로서 활용될 수 있는 가능성을 보였다는 점에 의의를 둔다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권4호
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• pp.267-274
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• 2014

본 연구에서는 중 저준위방사성폐기물 처분시설(이하 처분시설)에서 발생하는 기체의 이동현상을 예측하기 위한 2차원 수치 모델링을 수행하였다. 또한, 기체 이동 모델링에서 주요 입력변수로 적용되는 사일로 콘크리트의 기체침투압(gas entry pressure)와 기체 투과도(gas permeability)를 실측하여, 모델링 입력변수로 적용하였다. 사일로 콘크리트의 기체침투압(gas entry pressure)와 기체 투과도(gas permeability)는 각각 $0.97{\pm}0.15bar$ 및 $2.44{\times}10^{-17}m^2$로 측정되었다. 기체 이동 모델링 결과, 사일로 내부에서 발생하는 수소 기체는 기상으로 이동하지 않고 지하수에 용해되어 지하수와 함께 생태계로 이동하는 것을 알 수 있다. 또한, 폐쇄 후 약 1,000 년 후 부터 사일로 상부부터 수소기체 밀도가 증가하기 시작하는 것으로 예측되었다. 따라서, 사일로 내부에서 발생된 기체는 기상으로 사일로 내부에 축적되지 않으며, 이로 인해 사일로 콘크리트의 내구성에 영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.451-459
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• 2021

이 연구에서는 원전 해체 콘크리트에서 분리된 폐콘크리트 미분말을 방사성 폐기물용 고화제로 재활용하기 위한 성능평가를 수행하였다. 원전 해체 콘크리트에서 분리된 폐콘크리트 미분말을 모사한 시료를 제작하였으며, 주요 변수는 결합재 종류와 제올라이트 혼입율이었다. 고화제 특성평가는 유동성과 압축강도 및 비방사성 세슘에 대한 침출 저항성을 수행하였다. 폐콘크리트 모사시료의 압축강도는 제올라이트 혼입율이 증가함에 따라 증가하였으며, 제올라이트가 5% 이상 혼입된 고화제는 인수기준 대비 1.4~1.7배 높은 압축강도를 나타내었다. 모든 시험체의 세슘 침출지수는 6 이상으로 인수기준을 만족하였으며, SA의 침출지수는 OPC 대비 1.47~1.63배 높게 나타났다. 특히, 제올라이트 5% 치환 고화제의 28일 이후 평균 침출지수는 9.15으로 OPC 대비 약 6.4% 향상되었으며, 전 기간 동안 안정적인 성능을 나타내어 제올라이트가 세슘이온에 대한 침출저항성 향상에 효과적임을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권5호
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• pp.1524-1533
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• 2021

The structural stability of a waste package is essential for containing radioactive waste for the long term in a repository. A silo-type disposal facility would require more severe verification for the structural integrity, because of radioactive waste packages staked with several tens of meters and overburdens of crushed rocks and shotcretes. In this study, structural safety was analyzed for a silo-type repository, located approximately 100 m below sea level in Gyeongju, Korea. Finite element simulation was performed to investigate the influence of the loads from the backfilling materials and waste package stacks on the mechanical stress of the disposed of wastes and containers. It was identified that the current design of the waste package and the compressive strength criterion for the solidified waste would not be enough to maintain structural stability. Therefore, an enhanced criterion for the compressive strength of the solidified waste and several reinforced structural designs for the disposal concrete container were proposed to prevent failure of the waste package based on the results of parametric studies.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제17권1호
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• pp.65-75
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• 2021

When the decommissioning of South Korea nuclear power plants is promoted in earnest with the permanent shutdown of Kori Unit 1 in 2017, a large amount of various types of radioactive waste will be generated. For minimal generation and safe management of decommissioning waste, the waste should be made by appropriate classification of the dismantling waste characteristics in accordance with physical, chemical and radiological characteristics to meet the acceptance criteria of disposal facilities. Replacing the preliminary inspection at the site for the compliance of the waste acceptance criteria (WAC) of medium and low-level radioactive waste with the generator's own radioactive waste certification program (WCP), from the perspective of disposal, the optimization of waste management at the national level contributes to the efficient availability of disposal, such as the processing of non-conforming radioactive wastes at the site. To this end, it is important to evaluate radioactivity in each system and area such as nuclear reactors before decommissioning is carried out in earnest, and the prior removal of harmful wastes is important. From waste collection to waste disposal, decommissioning waste should be managed at each stage in consideration of the acceptance criteria of disposal facilities to minimize the generation of non-conforming waste.

• 방사성폐기물학회지
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• 제11권4호
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• pp.271-280
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• 2013

원자력 발전소와 연구시설의 해체 시 다량의 오염된 방사성 콘크리트 폐기물이 발생한다. 현재 국내에는 연구로 1, 2호기의 해체와 제염사업이 진행 중이며, 약 800여 드럼 (200 L)의 콘크리트 폐기물이 발생하였다. 이들 방사성 콘크리트 폐기물은 최종처분을 위해 200 L 드럼에 덩어리 크기의 콘크리트를 채우고, 시멘트 모르타르 형태로 제조한 입자상 폐기물로 빈 공간을 채우며 혼용 고정화 및 안정화하는 일련의 과정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 폐기물, 물, 시멘트의 최적의 혼합비율을 찾고, 처분장 폐기물 인수기준에 준하기 위한 고화체의 특성을 평가하였다. 모르타르 유동도, 고화체 압축강도, 침출에 대한 안정성, 열 저항성 등의 인자에 따라 평가한 결과, 콘크리트 폐기물, 물, 시멘트의 배합비 75:15:10wt%에서 평가인자 기준에 도달하였으며, 콘크리트 폐기물 75%에 미분말 콘크리트 폐기물을 최대 40wt%까지 포함시켜 시멘트 고화체를 제조한 경우에도 압축강도를 만족하였다. 입자의 충진 밀도의 증가로 scale-up실험에서는 75:10:15wt%의 배합비에서 작업도 및 압축강도 범위를 만족하였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권1호
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• pp.73-80
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• 2016

The preliminary test for the dual mode plasma torch system was carried out to explore the operation properties in advance. The dual mode plasma torch system that is able to operate in transferred, non-transferred, or dual mode is very adequate for melting the mixed wastes including nonconductive materials such as concrete, asbestos, etc. since it exploits both the high efficiency of heat transfer to the melt in transferred mode and stable operation in non-transferred mode. Also, system operation including restarting is reliable and very easy. A stationary melter with a refractory structure was designed and manufactured considering the melting behavior of slags to minimize the refractory erosion. The power supply for the dual mode plasma torch system built with high power insulated gate bipolar transistor (IGBT) modules has functions for both current control and voltage control and is sufficient to suppress the harmonics during the operation of the plasma torch. The power supply provides two different voltages for transferred operation and non-transferred. It is confirmed that the operation voltage in transferred is always higher than non-transferred. The dual mode plasma torch system was successfully developed and is under operation for a melting experiment to optimize operation data.