The deep geologic repository (DGR) concept is widely accepted as the most feasible option for the final disposal of spent nuclear fuels. In this concept, a series of engineered and natural barrier systems are combined to safely store spent nuclear fuel and to isolate it from the biosphere for a practically indefinite period of time. Due to the extremely long lifetime of the DGR, the performance of the DGR replies especially on the natural geologic barriers. Assessing the safety of the DGR is thus required to evaluate the impacts of a wide range of geological, hydrogeological, and physicochemical processes including rare geological events as well as present water cycles and deep groundwater flow systems. Due to the time scale and the complexity of the physicochemical processes and geologic media involved, the numerical models used for safety evaluation need to be comprehensive, robust, and efficient. This study describes the development of an accessible, transparent, and extensible integrated hydrologic models (IHM) which can be approved with confidence by the regulators as well as scientific community and thus suitable for current and future safety assessment of the DGR systems. The IHM under development can currently simulate overland flow, groundwater flow, near surface evapotranspiration in a modular manner. The IHM can also be considered as a framework as it can easily accommodate additional processes and requirements for the future as it is necessary. The IHM is capable of handling the atmospheric, land surface, and subsurface processes for simultaneously analyzing the regional groundwater driving force and deep subsurface flow, and repository scale safety features, providing an ultimate basis for seamless safety assessment in the DGR program. The applicability of the IHM to the DGR safety assessment is demonstrated using illustrative examples.

의성소분지 화산칼데라 지역에서 3차원 복합 지구물리탐사를 수행하였다. 2차원적인 해석이 주를 이루었던 선행 연구의 제한점을 극복하기 위하여 간격이 조밀한 자기지전류탐사와 중력탐사를 수행하였다. 자기지전류탐사와 중력탐사 자료로부터 각기 해석된 역산 결과들에 대해 역산 자료간의 상관관계 및 새로 제안된 구조해석 방법을 이용하여 복합 해석하였으며, 이를 각 구조별로 3차원 지질구조로 영상화하였다. 이 연구에서 제안하는 구조화 지수(Structure Index; SI) 기법은 물성간의 공간적 상관관계와 물성 값의 이상 정도를 이용하여 계산되는 구조화 각도(Type Angle; TA) 및 구조화 강도(Type Intensity; TI) 값의 분포를 이용하는데, 이 기법을 통한 3차원 구조 해석을 수행하였다. 제안 기법을 화산칼데라에 적용한 결과 1) 화산칼데라 중앙부에서 심도 1 km 부근까지 연장되는 낮은 밀도와 전기비저항을 갖는 화산쇄설성 퇴적암류, 2) 높은 밀도와 전기비저항을 갖는 ring fault 주변의 관입 화성암류, 3) 3-5 km 심도의 상대적으로 낮은 전기비저항과 높은 밀도를 갖는 기반암을 3차원으로 영상화할 수 있었다.