KORAD (Korea Radioactive Waste Agency, http://www.korad.or.kr) has stored slightly contaminated ascon (asphalt coated concrete mixture) that was introduced to Gyeongju repository about a decade ago waiting for a final disposal. It is believed to be mainly contaminated by radioisotope 137Cs due to impurities introduced from the outside during the ascon manufacturing process. We studied characteristics of the radioactive waste to see whether this material would be proper enough to be disposed in Gyeongju LILW repository or be other ways to reduce the disposal volume including self-disposal before its final disposal otherwise. KORAD looked into the properness of characteristics of ascon in terms of WAC (Waste Acceptance Criteria) documented by KORAD that includes general chemical and physical properties of asphalt, density, size of grains, content of organic material and possibility of existence of chelate materials that qualitatively limited to be disposed by the criteria. And other associated characteristics such as gas generation and bio degradation were also investigated. Based on the data obtained from the study, we proposed various plausible solutions in associated with operational and disposal safety and economic view points. This study will be used for KORAD’s decision on how to control and safely dispose the spent ascon within a reasonable time period. And also those experiences may be applied for other LILW issues that require treatment or conditioning of radioactive wastes in the future.

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.

본 연구는 방사성 폐기물 처분장의 지하수 화학 조건을 조절하는 수리지구화학 특성을 규명할 목적으로 수행되었다. 이를 위해 처분장 주변의 관측공 중 12개의 관측공이 선정되었으며, 이들 시료를 심도별로 총 46 지점에서 채취하였다. 또한 지표수 3점과 해수 1점의 시료도 채취하였다. 채취된 시료는 양/음이온 분석이 수행되었으며, 물과 용질의 기원을 규명할 추적자로서 산소-수소, 삼중수소, 탄소, 황 동위원소도 분석되었다. 산소-수소 동위원소 분석 결과 지표수와 지하수는 모두 강우 기원임을 보여주었으며, 삼중수소 농도는 깊이가 깊어짐에 따라 감소하고는 있으나 높은 삼중수소 농도는 최근에 충진된 물임을 나타내고 있었다. 양/음이온 분석 결과를 통한 수질 유형 분석에서는 연구 지역 지하수는 Ca-Na-HCO3 유형과 Na-Cl-SO4 유형이 대표적이었으며, 상관 분석 결과 이들 이온은 해염, 물-암석 반응의 영향을 받은 것으로 판단된다. 특히 연구 지역에서 Na 비율이 높은 이유는 양이온 교환 반응에 의해 이루어지고 있음을 보여 주었다. 연구 지역의 산화-환원 조건의 경우에는 심도가 깊어짐에 따라 낮은 DO와 Eh 값을 나타내어 환원 환경이 형성되었음을 나타내며, 높은 Fe와 Mn의 농도는 Fe와 Mn 산화물의 환원 반응이 산화-환원 조건을 조절하고 있음을 보여주었다.

중ㆍ저준위 방사성폐기물 처분 부지의 부지특성조사 결과를 이용하여 처분장 부지의 지하수 유동체계를 이해하기 위한 수치 모델링을 수행하였다. 부지의 투수성 단열대 및 암반단열의 분포 특성에 근거하여 단열망 모델을 구축하고, 이를 이용하여 생성된 10개의 수리전도도장을 지하수 유동 모델링에 반영한 추계론적 Hybrid-EPM 방법으로 수치 모델을 구성하였다. 10회의 지하수 유동 모델링 결과, 처분 부지의 지하수두 및 지하수 흐름은 지표 근처에서 지형적인 요소에 크게 지배를 받는 것으로 나타나며 처분장 심도에서는 주변에 존재하는 투수성이 높은 단열대에 의해 영향을 받음을 확인할 수 있었다. 특히, 처분 시설 건설 중 사일로 주변 지역에서 수위 강하가 크게 발생하는 것으로 분석되었다. 처분 시설 폐쇄한 후 지하수위는 1년 이내에 급속히 회복되며, 대략 2년이 지난 후 완전히 회복 될 것으로 분석되었다.