국산 압축벤토나이트 완충재의 온도에 따른 팽윤압 특성 연구

• 영문명: Temperature Effect on the Swelling Pressure of a Domestic Compacted Bentonite Buffer
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 이지현 이민수 최희주 최종원
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.8 No.3, 207~213쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2010.09.30

국문 초록

국산 칼슘 벤토나이트를 대상으로 온도가 팽윤압에 미치는 영향을 관찰하였다. 벤토나이트를 건조밀도 1.6 g/㎤으로 압축하고, 0.69 MPa의 일정한 수압으로 증류수를 공급하여 팽윤압을 측정하였다. 온도 영향 실험은 25℃, 30℃, 40℃, 50℃, 60℃, 70℃에서 승온조건과 감온조건으로 수행하였다. 압축 벤토나이트가 물과 접촉하여 상온에서 5.3 MPa의 충분히 높은 팽윤압이 작용하는 것을 실험적으로 확인하였다. 팽윤압은 온도가 높을수록 감소하는 것으로 나타났다. 승온조건과 감온조건에서의 온도에 따른 팽윤압 거동에 차이를 보이며, 승온조건에서 온도에 따른 변화가 심하게 나타났다. 향후 온도 조건 외에 벤토나이트의 압축밀도 변화, 지하수 조성에 따라 팽윤압 특성이 어떻게 변화하는지에 대해 평가한다면, 앞으로 국내 고준위폐기물 처분장의 개념 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 본다.

영문 초록

The effect of temperature on swelling pressure was observed with a Korean domestic Ca-bentonite which has been considered as a potential buffer material in the engineering barrier of a high level radioactive waste (HLW) disposal system. The Ca-bentonite was compacted to a dry density of 1.6 g/㎤, and then de-ionized water was supplied into it with a constant pressure of 0.69 MPa. The equilibrium swelling pressures were measured with different temperatures of 25℃, 30℃, 40℃, 50℃, 60℃, 70℃, respectively. The Ca-bentonite showed a sufficiently high swelling pressure of 5.3 MPa at room temperatures. Then it was clearly showed that the equilibrium swelling pressure was decreased with an increase of temperature. Interestingly, there were some differences in temperature effect on the equilibrium swelling pressure when the environmental temperature is increasing or decreasing. For further clarifying the swelling behaviour of a Korea domestic Ca-bentonite, the change of a compaction level, and the composition variation of a supplied water would be needed to use in conceptual design of HLW disposal system.

키워드

벤토나이트 팽윤압 온도 완충재 고준위폐기물처분장 Bentonite Swelling pressure Temperature Buffer material High-level radioactive waste repository