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pp.239-246
대전광역시 유성구 덕진동 한국원자력연구소에 위치한 지하처분연구시설은 2003년 부지조사를 시작으로 최근에 완공하였다. 이 곳의 지질은 약한 변성작용을 받은 지역으로 소규모 단열이 잘 발달되어 있는 곳이다. 단열을 따라서 많은 종류의 이차충전광물들이 존재하지만, 그 중에서 광범위하게 분포하고 지하 핵종 이동에 상당한 영향을 끼치는 방해석의 광물학적 특징을 살펴보았다. 지하처분연구시설 암석 단열에 분포하는 방해석은 다른 이차광물들과 유사하게 단열대를 따라 분포하며, 부분적으로 두꺼운 층을 형성하기도 한다. 방해석으로 충전되어 있는 대부분의 단열대에는 석영, 철 산화물 및 돌로마이트 등이 소량 부성분 광물로 존재하고 있다. 방해석 결정은 일정한 방향성을 가지고 성장한 모습을 보여주고 있으며, 피복 물질로 산화철 광물인 침철석이 방해석 표면으로부터 성장하는데, 주로 방해석 결정의 가장자리 부근과 상부 표면의 용식된 부분에서 과밀하게 성장하고 있다. 터널 벽체의 숏크리트에서 녹아 나온 성분들이 침전되어 새로운 방해석 결정들이 형성되었는데, 지하수의 성분 및 흐름에 의해 형태 변화가 있었다. 단열충전광물 중 방해석은 지하수 화학특성을 변화시키고 핵종의 흡착 거동에 큰 영향을 끼치는 광물로, 본 연구에서 관찰된 방해석의 결정학적 구조 및 표면 특성은 추후 핵종 이동 실험시 중요한 기초 자료로 활용될 것이다.
KAERI Underground Research Tunnel (KURT) was recently constructed through the site investigation from the yea. of 2003 at KAERI site, Dukjin-dong, Yuseong-gu, Daejeon city. The geo-logic setting of the site has been slightly metamorphosed. There are small fractures developed in the rock and several kinds of secondary filling minerals exist in the fractures. We examined mineralogical characteristics of fracture-filling calcite, which is not only largely distributed, but also can significantly affect the radionuclides migration. The calcite is found along fractures like other secondary minerals, forming thick veins in part. Most calcite-filled fractures contain quartz, iron oxides, and dolomite as minor minerals. The calcite crystals show an characteristic appearance with an uniformly oriented growth, coated with goethite on the edge and the etch-pit sites of their surface. Some calcite crystals have been newly formed by the precipitation of elements dissolved from the tunnel shotcrete wall, and their morphology changed according to the chemistry and flow of groundwater. The calcite can modify the groundwater chemistry and significantly affect the sorption behavior of radionuclides. The characteristic crystal structure and surface morphology of the calcite examined in the KURT site will be used as important basic data for the radionuclide migration experiment in the future.
