제목: 방사성폐기물 처분 안전성 평가 방법론​

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 사용후핵연료를 포함하는 고준위 방사성폐기물의 최종 처분을 위해서 다중방벽 시스템 개념의 심층 처분이 고려되고 있다. 심층 처분시스템은 일반적으로 폐기물, 처분용기, 완충재, 뒷채움재 등으로 구성되는 공학적방벽과 지하 처분장 주변의 모암을 포함하는 천연방벽으로 구성된다. 일반적으로 심층 처분시스템의 개념은 독성도가 수십만년 이상 유지되는 방사성폐기물을 인간 생활권으로부터 영구 격리시키고, 폐기물로부터 핵종이 지하수를 통해 인간 생활권까지 유출된다 하더라도 그 영향이 생활 방사선에 의한 영향 이하가 되도록 유지시키는 것이다. 따라서, 심층 처분시스템의 안전성을 평가하기 위해서는 심부 지하수 유동에 의한 장기간의 핵종이동 현상을 이해하여야 한다. 공학적방벽과 천연방벽으로 구성되는 처분시스템 내에는 핵종이동과 직·간접적으로 관련된 다양한 현상들이 복합적으로 연계되어 있다. 특히, 처분장 폐쇄후 초기에는 폐기물로부터 발생되는 붕괴열과 처분장 주변의 수리적, 역학적, 지화학적 교란에 의하여 다양한 복합현상들이 발생한다.

 심층 처분시스템의 안전성평가 기술은 크게 시스템 수준 모델과 프로세스 수준 모델로 구분된다. 한국원자력연구원에서 개발된 GoldSim 기반의 K-PAM을 예로 들 수 있는 시스템 수준 모델은 보수적이고 함축적인 방법을 적용하여 계산 시간이 짧다는 장점이 있다. 하지만, 시스템 수준 모델은 처분장의 시간에 따른 진화(evolution) 특성을 고려하기에 많은 제약이 따랐다. 반면에, 프로세스 수준 모델은 처분장의 장기진화와 다양한 복합현상들을 현상학적으로 모사할 수 있다. 한국원자력연구원에서는 실제 처분장 규모에서 다양한 복합현상들과 장기진화를 고려한 핵종이동을 모사할 수 있는 모듈형 프로세스 수준 모델인 APro를 개발하고 있다.

 본 세미나에서는 위의 두 모델들을 중심으로 한국원자력연구원에서 개발중인 심층 처분시스템 안전성평가 방법론에 대해 소개하고자 한다.