The distribution characteristics of rock fractures determine the hydro-mechanical behavior of natural barriers. Rock fractures are defined by various parameters, which are analyzed as the probability distribution from observation results by surveying the exposed rock surface or borehole. The size is known to have the most uncertainty among the fracture parameters because it cannot be directly measured. Therefore, various estimation methods have been proposed for fracture size distribution using the fracture traces observable on the rock surface. However, most methods are based on a planar survey area, limiting their applicability to the underground research laboratory (URL) excavated in the form of tunnels. This study aims to review a method that can be applied to estimate the size distribution of fractures in deep rock masses at the URL site. The estimation method using the joint center volume (JCV) has recently been extended to be applicable regardless of the geometry of the survey area, which means that it can be applied to the URL site with complex structures. To apply the JCV-based estimation method to non-planar survey areas, JCV calculation using Monte Carlo simulation and estimation of fracture size distribution using the maximum likelihood method are required. In this study, we applied the JCV-based estimation method to a tunnel-shaped survey area to examine its applicability to the URL site. The error rates were analyzed when there were fracture sets with various orientations, size distributions, and maximum fracture sizes in the rock mass, and it was found to be less than 10% in all cases. This result indicates that the JCV-based estimation method can be used to estimate the fracture size distribution of the surrounding rock mass if accompanied by a reliable survey of fracture traces on the tunnel surface inside the URL site. Also, since there are no restrictions on the geometry of the survey area, we can continuously update the estimation results during the URL excavation process to increase reliability. The fracture size distribution is essential for constructing the discrete fracture network (DFN) model of the rock mass units at the URL site. In the future, the uncertainty for the fracture size in the DFN model is expected to be reduced by applying the JCV-based estimation method.

사용후핵연료 최종처분을 위해 심층처분은 세계적으로 가장 선호되는 방법이다. 이를 위해 선진국들은 자국 여건에 가장 잘 부합되는 고유의 처분시스템 개발에 주력하고 있거나, 일부 확보하여 상용처분사업에 적용하 고 있다. 현재까지 알려진 대부분의 심층처분시스템은 공학적 및 천연방벽으로 구성된 다중방벽시스템이다. 이들 처분시스템은 수 천 년 ~ 수 십만 년 이상의 성능기간이 대하여 성능·안전성의 입증이 확인되어야 후속 상용처분사업에 적용 가능하다. 입증 현안과제들은 처분시스템의 상능·안전성 확보를 위해 수행되는 모든 행 위 즉, 조사, 분석, 해석, 평가, 설계, 건설, 운영 및 폐쇄에 이르는 전 과정에 있어서 추진 과정과 결과에 대한 실현 가능성과 실증에 필요한 내용들이 해당된다. 이를 위해 대부분의 선진국들은 자국내 분포하는 대표적인 선호암종 지역에서 지하연구시설(URL)을 건설하여 실증·시연프로그램을 수행하거나 완성단계에 있다. 이 과 정과 결과들은 후속되는 최종처분장 부지선정 과정에 평가기준으로 활용될 것이며, 최종처분시설의 성능·안 전성평가에 필수적으로 적용하게 된다. 지하연구시설은 또한 규제-일반대중-전문가 등 다양한 이해당사자들 로 하여금 심층처분의 안전성 수준에 대한 이해제고와 토론의 마당으로서 핵심적인 역할과 기능을 할 것으로 기대된다.