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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 오태민
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
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고준위 핵폐기물의 심층 처분장은 공학적 방벽과 자연 방벽을 이용하여 인간 생태계로부터 영구히 핵폐기물을 격리하는 것을 목적으로 한다. 공학적 방벽과 자연 방벽 각각 최소 10만 년 간의 안정성을 보장해야 할 것이다. 따라서 심층 처분장의 근계 암반의 장기적인 모니터링은 필수적이다. 전기비저항 기술은 시간에 따른 데이터 획득이 가능하며, 대상지의 별도의 교란 및 손상을 일으키지 않아 장기적인 모니터링에 효과적이다. 본 연구에서는 핵폐기물의 심층 처분장 대상 암반으로 고안되는 화강암에서의 절리 발생 후 절리 내의 충진물의 형태가 모래질에서 점토질 (카올리나이트 점토)로 변화하는 현상을 모사한 실내 실험을 수행하였다. 또한 완충재 및 뒷채움재로 현재 연구되고 있는 벤토나이트 점토의 처분 대상 암반의 절리로의 유출 현상을 모사하여 두 경우의 전기비저항 특성을 비교 · 분석하였다. 실험 결과, 충진물의 카올리나이트 점토 함량이 증가할 때와 벤토나이트 점토 함량이 증가할 때 모두 전기비저항 값은 감소하는 경향성을 보였으며 점토 함량이 1% 증가할 때 전기비저항 값은 약 1.6 ± 0.4% 감소하였다. 각 점토 함량 조건에서 카올리나이트 점토 - 모래 혼합 충진물의 전기비저항 값이 벤토나이트 점토 – 모래 혼합 충진물의 전기비저항 값에 비해 약 10배 정도 큰 값을 가졌다. 이는 두 점토의 비표면적 차이에 의한 결과로 분석되었다. 추가로 검증 실험 단계에서 기존의 점토 – 모래 혼합 충진물과 비교하여 점토 – 인공 모래 (Glass bead) 혼합 충진물 실험을 수행하였다. 그 결과, 점토 – 모래 혼합 충진물에 비해 점토 – 인공 모래 혼합 충진물의 전기비저항 값이 27.7 ± 1.8% 작은 결과 값을 보였다. 이는 모래 충진물의 풍화 현상에서 변화하는 충진물 입자 형상 역시 전기비저항 모니터링 기술의 영향 인자로 작용할 수 있는 점을 보여준다. 본 연구 결과는 향후 심층 처분장에서 전기비저항을 이용한 충진물 풍화 현상 평가를 통해 장기간 모니터링을 위한 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.
목차
I. 서론 11. 연구 배경 및 연구 목적 12. 논문의 구성 6II. 이론적 배경 71. 전기비저항 이론 72. 전기비저항에 영향을 미치는 요인 101) 온도 102) 공극수 전기전도도 113) 절리 크기 124) 충진물 입자 크기 155) 충진물 공극률 173. 점토광물과 전기비저항 184. Archie''s law 20III. 실험 준비 211. 전기비저항 측정 셀 및 시편 준비 211) 전기비저항 측정 셀 212) 시편 준비 222. 실험 장치 및 보정 231) 실험 장치 232) 주파수 스위핑 253) 전기비저항 측정 셀 보정 283. 실험 방법 301) 실험 방법 302) 충진물의 공극률 산정 31IV. 실험결과 및 분석 321. 실험 결과 321) 점토 함량에 따른 전기비저항 322) 점토 시편 종류에 따른 전기비저항 343) 충진물 입자 형태에 따른 전기비저항 392. 소결 42V. 결론 및 고찰 441. 결론 442. 고찰 및 추후 연구과제 46참고문헌 47Abstract 51
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