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국문 요약서
본 논문에서 지하 중준위폐기물 동굴처분장에 PyroGreen 폐기물을 처분 하였을 때, 발생할 수 있는 운영 중 사고에 대한 안전성 평가를 수 행하였다. PyroGreen은 기검증된 한국원자력연구원의 KIEP-21 파이 로공정을 바탕으로, 서울대학교 핵변환에너지연구센터에서 개발한 공정 이다. PyroGreen은 제염계수의 추가적인 확보를 통하여 최종폐기물이 WIPP의 처분 승인 기준을 충족한다. 평가의 대상이 되는 가상의 PyroGreen 폐기물 처분장은 국내 유일한 방사성 폐기물 처분장인 경주 처분장의 데이터를 기반으로 설정되었다.
방사성 폐기물 처분장의 안전성 평가는 평가 대상 시기에 따라 폐쇄 후 저장 기간에 대한 안전성 평가와 운영기간에 대한 안전성 평가로 구 분할 수 있다. 지금까지 방사성 폐기물 처분과 관련한 주된 연구는 전자 에 대한 장기간 안전성 평가의 불확실성을 줄이기 위한 노력에 초점을 맞추어 이루어졌다. 운영 중 상태의 경우 높은 감시 및 관리 하에 있기 때문에 후자에 대해서는 비교적 많은 연구가 진행되지 않았다.
그러나 2014년 2월 미국의 TRU 폐기물 처분 시설 WIPP(Waste Isolation Pilot Plant)에서 발생한 트럭 화재 사고와 폐기물드럼 폭발 사 고 이후 처분장 운영 기간의 안전성 평가에 대한 관심이 높아지고 있다.
특히 폭발 사건의 경우 폐기물 포장, 검수, 필터시스템의 연속적인 실패 기 방사성 물질의 누출까지 이어졌다는 점이 중요하게 지적되었다. 미국 에너지부(DOE)는 사고 이후 조사 보고서를 통해 사고의 원인이 된 12 가지의 위험 영역을 언급하며 다중의 관리/감독 시스템의 실패와 사전 위험 분석이 부족했음을 지적하였다. 이러한 사례를 보았을 때, 처분장
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운영 중 사고 발생 시 충분한 안전을 확보 할 수 있는지, 또한 기존 연 구에서 논의된 사고 시나리오가 충분한지 여부를 논의할 필요가 있음을 알 수 있다.
본 논문에서 분석한 사고 시나리오는 기존의 운영 중 사고 안전성 평 가 시나리오 및, 기존시나리오 개발 과정에서 제외된 시나리오와 실제로 발생한 사고를 기반으로 설정되었다. 또한 가상의 처분장의 경우, 처분 시설이 해수면 아래에 위치하기 때문에 홍수 시나리오도 추가되어 평가 되었다. 따라서 본 연구에서 고려한 최종 시나리오는 화재(지상/지하), 폭발(지상/지하), 드럼 적치 중 낙하, 적치된 드럼의 손상, 지진, 홍수의 총 8가지이다.
각 사고 시나리오 별 누출되는 핵종의 양은, 5인자 공식에 의하여 도 출되었으며, 가우시안 플룸 모델을 바탕으로 대기확산인자를 계산하였다.
이는 미국 NRC의 규제 가이드라인 1.145를 바탕으로 한 원자력안전위 원회 고시 제 2014-25호 ‘원자로시설 부지의 기상조건에 대한 조사/
평가 기준’에 따른 것이다. 대기확산인자는 풍속, 기온감율, 대기안정등 급, 사고 지점까지의 거리 등에 영향을 받는다. 위의 선원항과 대기확산 인자를 바탕으로 하여, 핵종의 누출로 인해 작업자와 일반인에게 미치는 영향이 GoldSim® 코드를 이용하여 계산되었다.
GoldSim® 코드의 적용성 검증을 위해 경주 표층처분시설에 적용하여 해당 처분장 안전성 평가 결과와 비교하였으며 오차범위 2.5% 이내로 양 결과가 서로 잘 일치함을 확인하였다. 단일용기 손상 시나리오인 화 재 및 폭발 시나리오는 지하 및 지상 시설 모두에 대해 평가되었으며, 이는 가까운 지상 시설에서 발생할 경우 영향이 더 클 것으로 예측되기 때문이다. 대기확산의 영향을 보는 모든 시나리오에서, 보수적인 평가를