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Optimization of the Layout of a Radioactive Waste Repository Based on Thermal Analysis

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주제분류자원공학

초록

국내 원전에서 발생되는 36,000톤의 사용후핵연료를 처분하기 위해서는 약 4km2의 지하 처분장이 필요하다. 본 연구에서는 굴착량과 처분장 면적을 최소화하기 위한 지하 심부 처분장 배치의 최적화를 실시하였다. 열 해석 결과를 토대로 처분 터널과 처분공 간격이 처분장 배치에 미치는 영향을 고려한 결과, 처분장 면적과 굴착량은 처분 터널의 길이가 길어짐에 따라 감소하였다. 주어진 열적 기준을 만족하면서 처분장 면적을 줄이기 위해서는 처분 터널의 간격을 줄이고 처분공 간격을 늘리는 것이 유리하였으며, 반면에 굴착량을 최소화하는 경우 처분공 간격을 줄이고 처분 터널 간격을 늘려주는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

Abstract

The deep underground High Level Waste (HLW) repository to dispose of 36,000tons of spent fuel from the reactors in Korea needs about 4km2 repository area. In this study, the deep underground repository layout was optimized to minimize the excavation rock volume as well as the underground repository area. In the optimization, the results from thermal analysis were used to define the influence of tunnel and deposition hole spacings on repository layout. The repository area and excavation rock volume could be reduced with longer disposal tunnel length. When it is necessary to reduce the repository area with satisfying thermal criteria, it is better to reduce tunnel spacing and increase deposition hole spacing. In contrast, the excavation rock volume can be reduced by increasing the tunnel spacing and decreasing the hole spacing.

참고문헌 (10)

  1. "1997. Reference spent fuel and its characteristics for the concept development of a deep geological disposal system" (1997)
  2. "Technology assessments of disposal alternatives to determine a reference geological repository system for HLW" (1999)
  3. "Coupled thermal- hydrological-mechanical modeling for the development of the underground high level nuclear waste repository in the republic of Korea, Sandia National Lab." (2002)
  4. "Preliminary conceptual design and performance assessment of a deep geological repository for high-level waste in the republic of Korea" (2000)
  5. "Thermal analysis for the near field of the high level radioactive waste repository using ABAQUS", pp.410~426 (1999)
  6. "Structural analysis for the conceptual design of a high level radioactive waste repository in a deep deposit", 9, pp.102~113 (1999)
  7. "HLW deposition hole design with thermal-mechanical analysis", pp.731~738 (2002), Seoul National University
  8. "Mechanical stability analysis of a High-level waste repository for determining optimum cavern and deposition hole spacing", 10, pp.237~248 (2000)
  9. "Mechanics of the interaction between a nuclear waste disposal container and a buffer during discontinuous rock movement", pp.405~417 (1990)
  10. "Mechanics of the interaction between a nuclear waste disposal container and a buffer during discontinuous rock movement", pp.405~417 (1990)

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