고준위방사성폐기물 심층처분 부지 수리 지질 안전 규제를 위한 국내 지질환경 수리 특성 평가

Evaluation of Hydrogeological Characteristic of Natural Barrier in Korea for Establishing Safety Guidelines of Deep Geological High-Level Radioactive Waste Disposal Site

본 연구에서는 국내 고준위방사성폐기물 심층처분용 천연방벽의 수리특성 안전 기준을 평가하기 위해 심부 지질환경 수리지질 특성 평가를 수행하였다. 특히, 국내 지질환경에 적합한 심도에 따른 수리전도도와 투수계수의 분포와 추세를 평가하였으며, 이를 위해, 지하수 개발 및 관리 목적으로 수집된 다양한 현장 수리시험 자료가 사용되었다. 국내 환경에 적합한 심도-수리특성 관계 모델을 개발하기 위하여 다양한 해외 연구사례를 검토하고 심도에 따른 수리전도도 및 투수계수 추세를 설명하는 대표 모델을 확보 및 연구에 적용하였다. 국내에 적합한 수리특성 관계 모델 개발에는 확보된 자료가 포함하는 다양한 요인의 불확실성을 고려하기 위하여 앙상블 회귀분석을 적용하였다. 연구 결과, 기존 해외의 심도-수리특성 관계 모델이 국내 지질환경의 수리지질 특성을 적절히 설명하는 것을 확인할 수 있었으며, 스웨덴, 독일, 캐나다 등의 해외 국가가 제시하는 선호 수리특성 기준을 고려하였을 때, 국내 환경 또한 이에 적합한 지질환경이 존재할 가능성이 높음을 확인하였다. 또한, 저투수환경을 지시하는 수리특성 기준을 적용하였을 때, 처분고 건설에 적합한 환경이 존재할 가능성이 300m 이상의 심도부터 증가함을 보여주었으며, 500m 이상의 심도에서 단열이 지하수 흐름에 미치는 영향력이 낮을 수 있음을 보여주었다. 본 연구는 국제 규제 지침에맞춰 국내 천연방벽의 수리지질학적 안전 기준을 수립하기 위한 기초정보로 활용될 수 있을 것이다.

This study assessed the hydrogeological properties of the deep geological environment to develop safety criteria for the natural barriers used in the deep geological disposal of high-level radioactive waste in Korea. The assessment focused on the distribution and trends of hydraulic conductivity and permeability properties appropriate for the domestic geological environment, using various in-situ hydraulic test data collected for groundwater development and management. To develop a depth-hydrogeological property relationship model suitable for domestic conditions, the study reviewed various international research examples and applied a representative model that explains the trends of hydraulic conductivity and permeability with depth. The development of the model suitable for Korea involved applying ensemble regression analysis to account for the uncertainty of various factors in the collected data. The results confirmed that existing international depthhydrogeological property relationship models adequately describe the characteristics of the domestic geological environment. Considering the preferred hydrogeological criteria suggested by countries like Sweden, Germany, and Canada, there is a high likelihood that a suitable geological environment exists in Korea. Additionally, the application of hydrogeological criteria indicative of low-permeability environments showed that suitable conditions for disposal construction increase at depths greater than 300 m, where the influence of fractures on groundwater flow might be minimal at depths exceeding 500 m. This research can serve as foundational information for establishing hydrogeological safety standards for natural barriers in Korea according to international regulatory guidelines.