[go: up one dir, main page]

KR102458248B1 - 완충재 현장 시공 방법 - Google Patents

완충재 현장 시공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102458248B1
KR102458248B1 KR1020200061126A KR20200061126A KR102458248B1 KR 102458248 B1 KR102458248 B1 KR 102458248B1 KR 1020200061126 A KR1020200061126 A KR 1020200061126A KR 20200061126 A KR20200061126 A KR 20200061126A KR 102458248 B1 KR102458248 B1 KR 102458248B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
buffer layer
buffer
disposal hole
cushioning material
site
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020200061126A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210144176A (ko
Inventor
김진섭
최영철
홍창호
김건영
조동건
Original Assignee
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020200061126A priority Critical patent/KR102458248B1/ko
Publication of KR20210144176A publication Critical patent/KR20210144176A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102458248B1 publication Critical patent/KR102458248B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/34—Disposal of solid waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • C04B14/104—Bentonite, e.g. montmorillonite
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/005—Waste disposal systems
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20—Waste processing or separation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/30—Landfill technologies aiming to mitigate methane emissions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

본 발명은 완충재 현장 시공 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고준위 폐기물 처분장의 처분공에 완충재를 시공할 수 있는 완충재 현장 시공 방법에 있어서, 상기 처분공에 완충 재료를 타설하는 타설 단계; 상기 처분공에 타설된 상기 완충 재료를 소정의 압력으로 가압함으로써 소정 두께를 가지는 버퍼층을 형성하는 가압 단계; 및 상기 버퍼층의 물성을 획득하는 물성 획득 단계를 포함하고, 획득된 상기 버퍼층의 물성이 기 설정된 소정 범위 내에 속하면, 상기 버퍼층 상에 다른 버퍼층을 형성하도록 상기 타설 단계, 상기 가압 단계 및 상기 물성 획득 단계가 수행되는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.

Description

완충재 현장 시공 방법{CONSTRUCTION METHOD OF BUFFER MATERIAL AT FIELD}
본 발명은 완충재 현장 시공 방법에 대한 발명이다.
일반적으로 사용 후의 핵연료에서 분리된 고준위 방사성 폐기물은 방사선의 방출 강도가 높은 물질이다. 이러한 고준위 폐기물은 처리하는 과정에서 사람과 환경에 피해를 최소화하도록 보관될 필요가 있다. 이에 따라, 고준위 폐기물은 핵종의 유출 시 핵종이 지반과 같은 매질을 통해 이동하여 인간 생활권으로 노출되는데 걸리는 기간이 수 만년 이상이 되도록 지하 수백 미터의 깊은 곳에 보관되며, 처분용기에 넣어진 채로 오랜 기간 동안 보관된다.
도 1을 참조하면, 종래의 고준위 폐기물이 보관되는 심지층 고준위 폐기물 처분장은 처분공을 미리 형성(암반 굴착)하고, 그 처분공 내에 완충재 블록을 삽입한다. 이후, 고준위 폐기물이 수용된 처분 용기를 완충재 블록 사이에 삽입한 후, 처분 용기 둘레를 둘러싸도록 완충재 블록을 추가로 삽입하게 된다. 이처럼, 완충재 블록은 처분 용기를 둘러싸되 처분공의 내벽과 마주보도록 처분공 내에 삽입된다.
그러나, 완충재 블록을 처분공 내에서 사용하기 위해서는 사전에 규정된 형태로 성형한 후, 전용 보관시설에 일정기간 보관기간을 거치게 된다. 이로 인해, 공학규모 이상의 완충재 블록을 생산하기 위해서는 상당한 예산이 소요된다. 또한 처분공의 크기에 맞춰서 설계된 완충재 블록의 크기가 실제 처분공과 정확하게 들어맞지 않는 경우가 발생하게 된다. 이는 완충재 블록을 실내 시설에서 제조하여 처분장으로 이송하게 되면, 이송하는 과정에서 응력 이완(stress release) 및 습도 변화로 인해 완충재 블록이 쉽게 변형될 수 있기 때문이다. 이로 인해, 처분공의 내벽과 완충재 블록 사이에는 갭이 형성되거나, 아예 처분공 내에 완충재 블럭이 들어갈 수 없는 경우도 발생한다. 이처럼, 완충재 블럭 내에 갭이 생기면 지하수가 급속하게 유입되어 처분용기의 부식을 가속화할 수 있으며, 이는 결국 핵종 유출 가능성을 향상시키게 된다.
다만, 이러한 갭을 메우기 위하여 최근에 다양한 시도들(전용 갭채움재 개발 등)이 이루어지고 있다. 하지만 완충재 블록을 배치한 후 갭을 메우게 되면, 완충재 블록이 파손될 가능성이 크고, 경제성 및 시공성이 현저하게 떨어지게 된다.
따라서, 처분공 내에 처분용기를 배치할 때, 처분용기를 둘러싸되 처분공과 갭을 형성하지 않으면서, 품질관리 및 시공성이 우수한 완충재 설치 방법에 대한 기술개발이 필요하다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 처분공 내에 처분 용기를 배치할 때, 처분 용기를 둘러싸되 처분공과 갭을 형성하지 않는 완충재 현장 시공 방법을 제공하고자 한다.
또한, 완충재의 품질을 실시간으로 측정함으로써, 완충재의 품질을 보장하면서 처분공을 메울 수 있는 완충재 현장 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고준위 폐기물 처분장의 처분공에 완충재를 시공할 수 있는 완충재 현장 시공 방법에 있어서, 상기 처분공에 완충 재료를 타설하는 타설 단계; 상기 처분공에 타설된 상기 완충 재료를 소정의 압력으로 가압함으로써 소정 두께를 가지는 버퍼층을 형성하는 가압 단계; 및 상기 버퍼층의 물성을 획득하는 물성 획득 단계를 포함하고, 획득된 상기 버퍼층의 물성이 기 설정된 소정 범위 내에 속하면, 상기 버퍼층 상에 다른 버퍼층을 형성하도록 상기 타설 단계, 상기 가압 단계 및 상기 물성 획득 단계가 수행되는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 물성 획득 단계는, 상기 버퍼층의 건조 밀도를 획득하는 건조 밀도 획득 단계; 및 상기 버퍼층의 함수비를 획득하는 함수비 획득 단계를 포함하는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 건조 밀도가 1.6 g/㎤ 이상 1.8 g/㎤ 이하의 범위 내에 속하면, 상기 버퍼층 상에 다른 버퍼층을 형성하도록 상기 타설 단계, 상기 가압 단계 및 상기 물성 획득 단계가 수행되는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 버퍼층은 상기 처분공의 내주면과 접촉함으로써, 상기 버퍼층과 상기 처분공 사이의 갭을 실링하는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 완충 재료는, 벤토나이트 펠릿을 포함하는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 벤토나이트 펠릿은, 5mm 이상 15mm 이하의 직경을 가지는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 가압 단계에서, 상기 완충 재료는 50Mpa 이상 180Mpa 이하의 압력으로 가압되는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 가압 단계에서 가압된 상기 버퍼층은 20cm 이상 60cm 이하의 두께를 가지는, 완충재 현장 시공 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 처분공 내에 처분 용기를 배치할 때, 처분 용기를 둘러싸되 처분공과의 갭을 형성하지 않는 효과가 있다.
또한, 완충재의 품질을 실시간으로 측정함으로써, 완충재의 품질을 보장하면서 처분공을 메울 수 있는 효과가 있다.
도 1은 처분 용기를 둘러싸는 완충재 블록과 처분공의 내측면 사이의 갭을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충재 현장 시공 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3은 완충재 현장 시공 과정을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 완충재 현장 시공 과정을 개념적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '부착', '밀착', '접촉', 된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 부착, 밀착, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 상면, 하면, 상측, 하측 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 한편 본 명세서의, 상하 방향은 도 3 및 도 4의 상하 방향일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 완충재 현장 시공 방법 (S10)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
이하, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 완충재 현장 시공 방법(S10)은 고준위 폐기물이 수용된 처분 용기(3)를 둘러싸기 위해 완충재 블록을 미리 제조할 필요 없이 현장에서 완충재를 시공할 수 있다. 여기서 현장은 일 예로, 심지층 고준위 폐기물 처분장(1)을 의미할 수 있으며, 현장에서 완충재를 시공한다는 것은 처분장의 처분공(2) 내에서 완충재를 시공하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 완충재는 후술할 버퍼층(400)으로 이해될 수 있다. 처분공(2)은 심지층 고준위 폐기물 처분장(1)에 미리 형성될 수 있으며, 일 예로 RRS(Reverse Raise Boring) 공법에 의해 형성될 수 있다. 완충재 현장 시공 방법(S10)은 건조 단계(S100), 타설 단계(S200), 가압 단계(S300) 및 물성 획득 단계(S400)를 포함할 수 있다.
건조 단계(S100)에서는 처분공(2) 내의 시공성 확보를 위하여 처분공(2)을 건조시킬 수 있다. 예를 들어, 건조 단계(S100)에서는 이동식 전용 설비(100)에 설치된 배수 펌프(110)를 통하여 처분공(2) 내에 잔류하는 유체를 처분공(2)의 외부로 이송할 수 있다. 또한, 압축가스를 처분공(2) 내측에 분사함으로써 처분공(2)을 건조 상태로 유지시킬 수 있다. 또한, 건조 단계(S100)에서 처분공(2)이 건조 상태가 되면, 처분공(2)의 바닥에는 전극(200)이 설치될 수 있다.
타설 단계(S200)에서는 처분공(2)에 완충 재료(300)를 타설할 수 있다. 다시 말해, 타설 단계(S200)에서는 처분공(2)의 바닥에 소정 양의 완충 재료(300)를 타설할 수 있다. 예를 들어, 완충 재료(300)는 벤토나이트 펠릿(bentonite pellet)을 포함할 수 있다. 더 자세한 예시로, 벤토나이트 펠릿은 5mm 이상 15mm 이하의 직경을 가질 수 있다. 이러한 처분공(2)에 타설되는 완충 재료(300)는 처분공(2)의 바닥을 덮고, 소정의 두께를 가질 수 있을 정도의 충분한 양이 처분공(2)에 공급될 수 있다.
가압 단계(S300)에서는 처분공(2) 내에 타설된 완충 재료(300)를 소정 압력으로 가압하여 소정 두께를 가지는 버퍼층(400)으로 형성할 수 있다. 이러한 가압 단계(S300)는 이동식 전용 설비(100)에 설치된 프레스(120)에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 프레스(120)는 50Mpa 이상 180Mpa 이하의 압력으로 완충 재료(300)를 가압할 수 있다. 이때, 프레스(120)에 의해 완충 재료(300)가 가압됨으로써 형성된 버퍼층(400)은 14cm 이상 60cm 이하의 두께를 가질 수 있다. 이처럼, 프레스(120)가 완충 재료(300)를 가압하는 압력은 처분공(2)의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, 프레스(120)에 의해 가압되어 형성된 버퍼층(400)의 두께도 완충 재료(300)의 광물조성 및 함수량 등에 따라 상이할 수 있다.
더 자세한 예시로, 버퍼층(400)은 완충 재료(300)가 가압되어 형성된 하나의 완충 블록일 수 있다. 이러한 버퍼층(400)은 복수 개의 벤토나이트 펠릿이 가해진 압력에 의해 형상이 변형되고, 이로 인해 복수 개의 벤토나이트 펠릿 사이의 공극이 감소함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 버퍼층(400)은 벤토나이트 펠릿이 가압되어 형성되고, 높은 밀도를 가지는 벤토나이트 블록으로 이해될 수 있다. 또한, 버퍼층(400)은 상측에서 프레스(120)에 의해 가압되어 형성되므로, 처분공(2)의 내측면과 밀착될 수 있다. 또한, 버퍼층(400)은 버퍼층(400)과 처분공(2) 사이의 갭을 실링할 수 있다.
물성 획득 단계(S400)에서는 버퍼층(400)의 물성을 획득함으로써 버퍼층(400)이 허용 품질 내에 들어오는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 물성 획득 단계(S400)에서 획득된 버퍼층(400)의 물성이 기 설정된 소정 범위 내에 속하면, 버퍼층(400) 상에 다른 버퍼층(400)을 형성하도록 타설 단계(S200), 가압 단계(S300) 및 물성 획득 단계(S400)가 재차 수행될 수 있다.
이러한 물성 획득 단계(S400)에서는 버퍼층(400)의 저항을 측정함으로써 버퍼층(400)의 건조 밀도 및 함수비를 획득할 수 있다. 물성 획득 단계(S400)는 저항 측정 단계(S410), 함수비 획득 단계(S420) 및 건조 밀도 획득 단계(S430)를 포함할 수 있다.
저항 측정 단계(S410)에서는 전극(100)을 통하여 버퍼층(400)의 저항을 측정할 수 있다. 이러한 전극(100)은 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 전극(100) 중 하나는 버퍼층(400)의 일측에 부착될 수 있으며, 복수 개의 전극(100) 중 다른 하나는 버퍼층(400)의 타측에 부착될 수 있다. 예를 들어, 저항 측정 단계(S410)에서는 전극(100)이 버퍼층(400)의 상면과 하면에 부착됨으로써, 버퍼층(400)의 상하 방향에 대한 저항을 측정할 수 있다.
함수비 획득 단계(S420)에서는 저항 측정 단계(S410)에서 측정된 버퍼층(400)의 저항을 이용하여 버퍼층(400)의 전기비저항을 획득할 수 있다. 또한, 함수비 획득 단계(S420)에서는 획득된 전기비저항, 하기의 [수식 1] 내지 [수식 3]을 통하여 버퍼층(400)의 함수비를 획득할 수 있다.
[수식 1]
Figure 112020051480778-pat00001
(Ф는 시료의 간극비, ρw는 시료로 유입된 유체의 전기비저항, ρs는 시료의 전기비저항, a,m,n 은 상수 및 S는 포화도)
[수식 2]
Figure 112020051480778-pat00002
(γv는 시료의 밀도, ρw는 시료로 유입된 유체의 전기비저항, Ф는 시료의 간극비 및 Gs는 시료에서 입자의 비중)
[수식 3]
Figure 112020051480778-pat00003
(w는 시료의 함수비, Ф는 시료의 간극비, S는 시료의 포화도 및 Gs는 시료에서 입자의 비중.)
이러한 함수비 획득 단계(S420)에서 획득된 함수비가 10% 이상 18% 이하의 범위 내에 속하면, 버퍼층(400) 상에 다른 버퍼층(400)을 형성하도록 타설 단계(S200), 가압 단계(S300) 및 물성 획득 단계(S400)가 재차 수행될 수 있다.
건조 밀도 획득 단계(S430)에서는 버퍼층(400)의 건조 밀도를 획득할 수 있다. 또한, 건조 밀도 획득 단계(S430)에서 획득된 버퍼층(400)의 건조 밀도가 1.6g/cm3 이상 1.8 g/cm3 이하의 범위 내에 속하면, 버퍼층(400) 상에 다른 버퍼층(400)을 형성하도록 타설 단계(S200), 가압 단계(S300) 및 물성 획득 단계(S400)가 재차 수행될 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 완충재 현장 시공 방법(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
사용자는 심지층 고준위 폐기물 처분장(1)에 처분공(2)을 형성할 수 있다. 이러한 처분공(2)이 형성되면, 처분공(2) 내의 지하수를 제거함으로써 처분공(2)을 건조한 상태로 만들 수 있다(도 3(a) 참조).
이후, 처분공(2)의 바닥에 전극(200)을 설치한 후, 완충 재료(300)를 처분공(2)에 타설할 수 있다. 이때, 완충 재료(300)는 처분공(2)의 바닥을 덮고, 소정의 두께를 가질 수 있을 정도의 충분한 양이 처분공(2)에 공급될 수 있다(도 3(b) 참조).
처분공(2)에 완충 재료(300)가 타설되면, 프레스(120)는 완충 재료(300)를 상측에서 바닥을 향하여 가압할 수 있다. 이처럼, 프레스(120)가 완충 재료(300)를 가압함으로써 버퍼층(400)이 형성될 수 있다. 프레스(120)는 버퍼층(400)의 물성이 허용 범위 내에 속하도록 소정 압력으로 버퍼층(400)을 가압할 수 있다(도 3(c) 참조).
버퍼층(400)이 형성되면, 버퍼층(400)의 상측면에 전극(200)을 설치하여 버퍼층(400)의 상하 방향에 대한 저항을 측정할 수 있다(도 3(d) 참조). 이때, 측정된 저항은 버퍼층(400)의 전기비저항을 획득하는데 이용될 수 있다. 또한, 버퍼층(400)의 전기비저항이 획득되면, 버퍼층(400)의 함수비를 획득할 수 있다으며, 버퍼층(400)의 건조 밀도를 획득할 수 있다.
이처럼, 버퍼층(400)의 함수비 및 건조 밀도가 기 설정된 소정 범위 내에 속하지 않으면, 가압 단계(S300)가 재차 수행될 수 있다.
한편, 버퍼층(400)의 함수비 및 건조 밀도가 기 설정된 소정 범위 내에 속하면 버퍼층(400) 상에 다른 버퍼층(400)을 형성하도록 타설 단계(S200), 가압 단계(S300) 및 물성 획득 단계(S400)를 재차 수행할 수 있다.
이후에 수행되는 타설 단계(S200)에서는 버퍼층(400)의 상면에 완충 재료(300)를 타설할 수 있다(도 4(a) 참조).
또한, 버퍼층(400)의 상면에 완충 재료(300)가 타설되면, 프레스(120)는 버퍼층(400) 상면에 타설된 완충 재료(300)를 가압할 수 있다. 이처럼, 버퍼층(400) 상면에는 다른 버퍼층(400)이 형성될 수 있다. 여기서 바닥면에 배치된 버퍼층(400)은 제1 버퍼층(400)으로 명명될 수 있으며, 다른 버퍼층(400)은 제2 버퍼층(400)으로 명명될 수 있다(도 4(b) 참조).
이후, 제2 버퍼층(400)의 물성을 획득하여 제2 버퍼층(400)이 허용 품질 내에 들어오는지 판단할 수 있다(도 4(c) 참조). 예를 들어, 제2 버퍼층(400)의 물성이 기 설정된 소정 범위 내에 속하면 제2 버퍼층(400) 상에 또 다른 버퍼층(400)을 형성하도록 타설 단계(S200), 가압 단계(S300) 및 물성 획득 단계(S400)를 재차 수행할 수 있다.
한편, 버퍼층(400)이 처분공(2)의 소정 높이까지 적층되면 고준위 폐기물이 수용된 처분 용기(3)를 처분공(2)의 내측에 배치할 수 있다. 이후에는 처분 용기(3)를 둘러싸도록 완충 재료(300)를 타설하고, 가압하여 버퍼층(400)을 형성할 수 있다.
또한, 타설 단계(S200), 가압 단계(S300) 및 물성 획득 단계(S400)를 반복하여 수행함으로써 처분공(2) 내에서 버퍼층(400)이 처분 용기(3)를 감싸도록 버퍼층(400)을 형성할 수 있다(도 4(d) 참조).
이처럼, 버퍼층(400)이 처분 용기(3)를 둘러싸도록 배치됨으로써 고준위 폐기물로부터 핵종이 유출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 완충 재료(300)를 가압하여 형성된 블록을 처분공(2) 내에 배치하는 것이 아니라, 현장에서 완충 재료(300)를 처분공(2) 내에 타설한 후 이를 가압함으로써 버퍼층(400)을 형성함으로써 버퍼층(400)과 처분공(2)의 내측면이 밀착되는 효과가 있다.
또한, 완충 재료(300)가 가압되어 형성된 버퍼층(400)이 처분공(2)의 내측면과 버퍼층(400) 사이의 갭을 실링함으로써 버퍼층(400)과 처분공(2)의 내측면 사이에 지하수가 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 고준위 폐기물 처분장 2: 처분공
3: 처분 용기 100: 이동식 전용 설비
110: 배수 펌프 120: 프레스
200: 전극 300: 완충 재료
400: 버퍼층

Claims (8)

  1. 고준위 폐기물 처분장의 처분공에 완충재를 시공할 수 있는 완충재 현장 시공 방법에 있어서,
    상기 처분공에 완충 재료를 타설하는 타설 단계;
    상기 처분공에 타설된 상기 완충 재료를 소정의 압력으로 가압함으로써 소정 두께를 가지는 버퍼층을 형성하는 가압 단계; 및
    상기 가압 단계 이후에 수행되며, 상기 버퍼층의 물성을 획득하는 물성 획득 단계를 포함하고,
    획득된 상기 버퍼층의 물성이 기 설정된 소정 범위 내에 속하면, 상기 버퍼층 상에 다른 버퍼층을 형성하도록 상기 타설 단계, 상기 가압 단계 및 상기 물성 획득 단계가 수행되고,
    획득된 상기 버퍼층의 물성이 상기 소정 범위 내에 속하지 않으면, 상기 버퍼층을 소정 압력으로 가압하도록 상기 가압 단계가 재차 수행되며,
    상기 물성 획득 단계는,
    전극을 통하여 상기 버퍼층의 저항을 측정하는 저항 측정 단계;
    상기 저항 측정 단계에서 측정된 상기 버퍼층의 저항에 기초하여 상기 버퍼층의 전기비저항을 획득하고, 획득된 상기 버퍼층의 전기비저항에 기초하여 함수비를 획득하는 함수비 획득 단계; 및
    상기 버퍼층의 건조 밀도를 획득하는 건조 밀도 획득 단계를 포함하고,
    획득된 상기 버퍼층의 함수비가 10% 이상 18% 이하의 범위 내에 속하면, 상기 버퍼층 상에 다른 버퍼층을 형성하도록 상기 타설 단계, 상기 가압 단계 및 상기 물성 획득 단계가 수행되는,
    완충재 현장 시공 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조 밀도가 1.6 g/cm3 이상 1.8 g/cm3 이하의 범위 내에 속하면, 상기 버퍼층 상에 다른 버퍼층을 형성하도록 상기 타설 단계, 상기 가압 단계 및 상기 물성 획득 단계가 수행되는,
    완충재 현장 시공 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 처분공의 내측면과 접촉함으로써, 상기 버퍼층과 상기 처분공 사이의 갭을 실링하는,
    완충재 현장 시공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 완충 재료는, 벤토나이트 펠릿을 포함하는,
    완충재 현장 시공 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 벤토나이트 펠릿은, 5mm 이상 15mm 이하의 직경을 가지는,
    완충재 현장 시공 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 단계에서, 상기 완충 재료는 50Mpa 이상 180Mpa 이하의 압력으로 가압되는,
    완충재 현장 시공 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가압 단계에서 가압된 상기 버퍼층은 14cm 이상 60cm 이하의 두께를 가지는,
    완충재 현장 시공 방법.
KR1020200061126A 2020-05-21 2020-05-21 완충재 현장 시공 방법 Active KR102458248B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200061126A KR102458248B1 (ko) 2020-05-21 2020-05-21 완충재 현장 시공 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200061126A KR102458248B1 (ko) 2020-05-21 2020-05-21 완충재 현장 시공 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210144176A KR20210144176A (ko) 2021-11-30
KR102458248B1 true KR102458248B1 (ko) 2022-10-24

Family

ID=78722617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200061126A Active KR102458248B1 (ko) 2020-05-21 2020-05-21 완충재 현장 시공 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102458248B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015072154A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 株式会社大林組 放射性廃棄物処分施設及びその施工方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05150097A (ja) * 1991-11-12 1993-06-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 放射性物質収納体の地層処分方法及び地層処分体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015072154A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 株式会社大林組 放射性廃棄物処分施設及びその施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210144176A (ko) 2021-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Powrie et al. Hydraulic properties of household waste and implications for landfills
Ali et al. Model tests on single and groups of stone columns with different geosynthetic reinforcement arrangement
Gens et al. Hydromechanical behaviour of a heterogeneous compacted soil: experimental observations and modelling
Ong et al. Pile behavior due to excavation-induced soil movement in clay. I: Stable wall
CN103105310A (zh) 模拟地铁盾构隧道施工引发地层变形的试验装置及方法
Fan et al. Seepage through a circular geomembrane hole when covered by fine-grained tailings under filter incompatible conditions
CN109555168B (zh) 一种建筑物液体浮力室内试验装置及试验方法
Johannesson et al. Prototype repository: A full scale experiment at Äspö HRL
Malusis et al. Comparison of laboratory and field measurements of backfill hydraulic conductivity for a large-scale soil-bentonite cutoff wall
JP6024960B2 (ja) 吸水膨張特性の測定試験方法
Zhang et al. Large-strain consolidation of sludge in multiple-drainage geotextile tubes
Richards et al. Seepage and pore pressures around contiguous pile retaining walls
Al-Obaidy Treatment of collapsible soil using encased stone columns
Zhang et al. Buoyancy force acting on underground structures considering seepage of confined water
CN107152038A (zh) 一种土工离心模型试验设备及开挖模拟方法
KR102458248B1 (ko) 완충재 현장 시공 방법
WIN et al. One-dimension compression of slurry with radial drainage
Al-Khafaji et al. Drainage and reinforcement of soft clay tank foundation by sand columns
Laskar et al. Effect of vertical pressure on horizontal and vertical permeability of soil and effect of surcharge pressure on 3D consolidation of soil
Yuen et al. Settlement and characteristics of waste at a municipal solid waste landfill in Melbourne
Felici et al. PVD-assisted consolidation of dredged sediments in a CDF: design of the test field
JP5839276B2 (ja) 裏込め材の充填方法
Toma A model study of negative skin friction on a fixed base pile in soft clay
Yamamoto et al. Mechanical stability of engineered barriers in a subsurface disposal facility during gas migration based on coupled hydromechanical modelling
Kjartanson et al. In situ performance of a clay-based barrier

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20200521

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20220121

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20220725

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20220121

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20220725

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20220321

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20221017

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

Patent event date: 20221004

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20220725

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX07011S01I

Patent event date: 20220321

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20221019

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20221020

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration