국내 중·저준위 방사성폐기물은 영구적 격리를 위해 처분장에 매립하고 있으며 그 위치는 경주에 있다. 이러한 방 사성폐기물의 영구적인 격리를 위한 처분시설은 공학적 방벽과 자연 방벽으로 구성되어 있으며 자연 방벽을 특성을 파악 하기 위하여 한국원자력환경공단에서는 2006년부터 부지특성조사를 수행하였고, 이후 부지감시 및 조사계획에 따른 감시 를 수행하여 부지특성의 변화를 지속적으로 확인하고 있다. 중저준위 방폐장의 수리지화학적 환경은 자연 방벽의 평가를 위해 중요한 요소로 손꼽히고 있으나 동해와 가까운 경주의 지역적 특성상 해수의 영향을 반드시 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 처분 부지의 지하수 관정 7개 및 관정의 심도별 수질 자료를 취합해 지하수 자료 총 30개를 해수 2개소와 비교 분석하여 수리지화학적 환경을 해석하였다. 분석 자료는 수질 10개 항목(온도, EC, HCO3, Na, K, Ca, Mg, Cl, SO4, SiO2)을 2017년 3분기부터 2022년 3분기까지 총 5년간 20회의 자료를 활용하였다. 특히, EC, HCO3, Na, Cl의 농도 변화 를 통해 연구 지역의 배경 농도 및 관정의 구간별 해수의 영향을 파악하였으며, 시계열 군집 분석을 통해 담수, 기수, 해 수의 분류를 시도하였다. 그 결과, 기존의 모니터링 방법으로는 확인하지 못한 부지내 수리지화학적 변화를 제시하였다.

In Korea, many characteristic component facilities and technologies in general experimental areas for non-radiative materials are owned by industry-academia research. Still, no characteristic analysis test technology has been developed for large, intermediate-level decommissioning waste emitted by neutron irradiation. Since Korea plans to decommission nuclear power plants in 2027, securing analysis technology for intermediate-level decommissioning waste is essential. Accordingly, the Korea Research Institute of Decommissioning (KRID) plans to secure an infrastructure (hot cell) to analyze the characteristics of intermediate-level dismantled waste. Afterward, we intend to stably dispose of the waste generated while decommissioning the current Gori Unit 1/Wolseong Unit 1 using the intermediatelevel dedicated hot cell. It aims to secure high-dose/high-radiation decommissioning waste handling technology through intermediate-level hot cells for the first time in Korea, supports domestic nucleardecommissioning projects, and secure and validate procedures related to material characteristics and nuclide analysis of intermediate-level waste. Furthermore, research on intermediate-level radioactive materials is expected to be carried out in cooperation with schools and research institutes.

Korea Radioactive Waste Agency (KORAD), regulatory body and civic groups are calling for an infrastructure system that can more systematically and safely manage data on the results of radioactive waste sampling and nuclide analysis in accordance with radioactive waste disposal standards. To solve this problem, a study has been conducted on the analysis of the nuclide pattern of radioactive waste on the nuclide data contained in low-and intermediate-level radioactive waste. This paper will explain the optimal repackaged algorithm for reducing radioactive waste based on previous research results. The optimal repackaged algorithm for radioactive waste reduction is comprised based on nuclide pattern association indicators, classification by nuclide level of small-packaged waste, and nuclide concentration. Optimization simulation is carried out in the order of deriving nuclide concentration by small-packaged, normalizing drum minimization as a function of purpose, normalizing constraints, and optimization. Two scenarios were applied to the simulation. In Scenario 1 (generating facilities and repackaged by medium classification without optimization), it was assumed that there are 886 low-level drums and 52 very low-level drums. In Scenario 2 (generating facilities and repackaged by medium classification with optimization), 708 and 230 drums were assigned to the low-level and very low-level drums, respectively. As a result of the simulation, when repackaged in consideration of the nuclide concentration and constraints according to the generating facility cluster & middle classification by small package (Scenario 2) the low-level drum had the effect of reducing 178 drums from the baseline value of 886 drums to 708 drums. It was found that the reduced packages were moved to the very low-level drum. The system that manages the full life-cycle of radioactive waste can be operated effectively only when the function of predicting or tracking the occurrence of radioactive waste drums from the source of radioactive waste to the disposal site is secured. If the main factors affecting the concentration and pattern of nuclides are systematically managed through these systems, the system will be used as a useful tool for policy decisions that can prevent human error and drastically reduce the generation of disposable drums.

Operating and decommissioning nuclear power plants generates radioactive waste. This radioactive waste can be categorized into several different levels, for example, low, intermediate, and high, according to the regulations. Currently, low and intermediate-level waste are stored in conventional 200-liter drums to be disposed. However, in Korea, the disposal of intermediate-level radioactive waste is virtually impossible as there are no available facilities. Furthermore, large-sized intermediate- level radioactive waste, such as reactor internals from decommissioning, need to be segmented into smaller sizes so they can be adequately stored in the conventional drums. This segmentation process requires additional costs and also produces secondary waste. Therefore, this paper suggests repurposing the no-longer-used spent nuclear fuel casks. The casks are larger in size than the conventional drums, thus requiring less segmentation of waste. Furthermore, the safety requirements of the spent nuclear fuel casks are severer than those of the drums. Hence, repurposed spent nuclear fuel casks could better address potential risks such as dropping, submerging, or a fire. In addition, the spent nuclear fuel casks need to be disposed in compliance with the regulations for low level radioactive waste. This cost may be avoided by repurposing the casks.

경주 방폐물 처분시설의 1단계 시설로 건설된 지하 사일로 구조는 2014년에 10만 드럼 규모로 완공되어 현재 운영중에 있다. 지하 사일로 구조는 지름 25m, 높이 50m로써 방폐물을 저장하는 실린더부분과 돔 부분으로 구성되어 있으며, 돔부분은 운영터널과 연결 되는 하부 돔 부분과 상부 돔 부분으로 구분할 수 있다. 지하 사일로 구조의 벽체는 철근콘크리트 라이너이고, 두께는 약 1m이다. 본 논문에서는 지하 사일로 구조의 건설과정 및 운영과정의 단계별 유한요소해석을 수행하였다. SMAP-3D 프로그램을 사용하여 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하였다. 2차원 축대칭 유한요소모델의 신뢰성을 검토하고자 3차원 유한요소해석도 수행하였다. 본 논문 에서는 지하 사일로 구조의 구조거동을 분석하고 구조적 안전성을 검토결과를 제시하였다.

A safety assessment of radioactive waste repositories is a mandatory requirement process because there are possible radiological hazards owing to radionuclide migration from radioactive waste to the biosphere. For a reliable safety assessment, it is important to establish a parameter database that reflects the site-specific characteristics of the disposal facility and repository site. From this perspective, solubility, a major geochemical parameter, has been chosen as an important parameter for modeling the migration behavior of radionuclides. The solubilities were derived for Am, Ni, Tc, and U, which were major radionuclides in this study, and on-site groundwater data reflecting the operational conditions of the Gyeongju low and intermediate level radioactive waste (LILW) repository were applied to reflect the site-specific characteristics. The radiation dose was derived by applying the solubility and radionuclide inventory data to the RESRAD-OFFSITE code, and sensitivity analysis of the dose according to the solubility variation was performed. As a result, owing to the low amount of radionuclide inventory, the dose variation was insignificant. The derived solubility can be used as the main input data for the safety assessment of the Gyeongju LILW repository in the future.

As an example of research activities in decontamination for decommissioning, new data are presented on the options for corrosion layer dissolution during the decommissioning decontamination, or persulfate regeneration for decontamination solutions re-use. For the management of spent decontamination solutions, new method based on solvent extraction of radionuclides into ionic liquid followed by electrodeposition of the radionuclides has been developed. Fields of applications of composite inorganic-organic absorbers or solid extractants with polyacrylonitrile (PAN) binding matrix for the treatment of liquid radioactive waste are reviewed; a method for americium separation from the boric acid containing NPP evaporator concentrates based on the TODGA-PAN material is discussed in more detail. Performance of a model of radionuclide transport, developed and implemented within the GoldSim programming environment, for the safety studies of the LLW/ILW repository is demonstrated on the specific case of the Richard repository (Czech Republic). Continuation and even broadening of these activities are expected in connection with the approaching end of the lifespan of the first blocks of the Czech NPPs.

한국원자력환경공단은 처분시설 내 1단계 인수·저장구역의 인수검사 공간 및 드럼 취급 공간 부족에 대한 문제를 해결하기 위하여 방폐물검사건물을 건설하여 저장·처리능력을 확충할 예정이다. 본 연구에서는 MCNP 코드를 이용하여 방폐물검사 건물 내 저장구역에서 취급하는 해체 방사성폐기물 대상 신형처분용기를 대상으로 작업종사자의 피폭선량을 평가하였다. 평가결과, 시설 내 저장 가능한 최대 용기 개수(304개)와 방사선작업에 대한 연간 예상 작업시간(약 306시간)에 대하여 연간 집단선량은 총 84.8 man-mSv로 계산되었다. 시설 내 총 304개의 신형처분용기(소형/중형 타입)가 저장 완료된 시점에서 인수검사, 처분검사를 위한 작업종사자의 투입인력은 총 25명, 작업종사자 당 예상피폭선량은 연평균 3.39 mSv로 산출 되었다. 소형용기 취급 시 작업종사자의 고방사선량 작업에 따른 작업효율과 방사선적 안전성 확보를 위해서는 콘크리트 라이너의 두께를 증가시키는 추가적인 차폐가 필요할 것으로 평가되었다. 향후 본 연구를 바탕으로 실측기반의 해체폐기 물의 선원항과 특성을 활용하여 방사선작업 당 작업시간 및 투입인력을 산출함으로써 작업종사자의 최적의 방사선작업조건을 도출할 수 있을 것으로 사료된다.

중·저준위방사성폐기물 표층처분시설 인간침입시나리오의 ‘평가/해석에 대한 불확실성’의 관리를 위해 GENII를 이용 한 평가결과를 오염토양에 대한 방사선영향평가를 위해 개발된 RESRAD를 이용하여 검증하였다. 중저준위방사성폐기물 표 층처분시설의 인간침입시나리오로 시추후거주시나리오를 선정하여 각 코드의 현상 모사에서 발생하는 한계점을 파악하고 동일한 입력데이터 조건에서 두 코드의 평가결과를 비교분석함으로써 모델링의 불확실성을 분석하였다. 평가결과 각 코드 에서 일부 핵종의 거동모사에 대한 차이는 있었으나 폐쇄후관리기간 이후 선량평가 결과 모든 피폭경로에 대한 경향이 유사 함을 확인하였다. 또한 RESRAD에서 확인한 선량평가 결과를 바탕으로 입력인자에 대한 민감도 분석을 수행하고 주요입력 인자를 도출하였다. 이를 통해 모델링 결과 및 입력인자에 대한 불확실성을 분석하고 안전성평가 결과에 대한 신뢰성을 확 인하였다. 본 연구의 결과는 중저준위방사성폐기물 처분시설의 Safety Case 구축에 활용될 수 있다.