The engineered barrier system (EBS) is an indispensable element of a deep geological repository (DGR) designed to prevent the discharge of radioactive materials into the environment. The buffer material is a vital component of the EBS by creating a physical and chemical barrier that prevents the migration of radioactive materials. In the disposal environment, gases can be generated from the corrosion of the canister. When the gas generation rate exceeds the diffusion rate, the buffer material’s performance can deteriorate by the physical damage induced by the increase in pore pressure. Therefore, understanding the EBS’s behavior under gas generation conditions is crucial to guarantee the longterm safety and performance of the DGR. Lab-scale and field-scale experiments have been conducted to examine the stability of the buffer material concerning gas generation and movement by the previous researchers. To evaluate long-term stability for more than 100,000 years, it is essential to assess stability using a numerical model verified by these experiments. This study investigated the effect of interfacial characteristics on the numerical modeling accuracy of experimental simulation while verifying a numerical model through field-scale experimental results. The findings of this study are expected to furnish fundamental data for establishing numerical analysis guidelines for the longterm stability assessment of disposal systems.

본 연구에서는 중·저준위방사성폐기물 처분시설(이하 처분시설)에서 발생하는 기체의 이동현상을 예측하기 위한 2차원 수 치 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±0.15 bar 및 2.44×10-17 m2로 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 예측되었 다. 따라서, 사일로 내부에서 발생된 기체는 기상으로 사일로 내부에 축적되지 않으며, 이로 인해 사일로 콘크리트의 내구성 에 영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.