고준위방사성폐기물 처분부지 특성화를 위한 지체구조별 암종별 심부 시추 기반 균열 특성 연구

천대성; 박재용; 송원경; 김기석

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자료유형: 학술저널

저자정보: 천대성 (한국지질자원연구원) 박재용 (한국지질자원연구원) 송원경 (한국지질자원연구원) 김기석 (희송지오텍)

저널정보: 한국암반공학회 터널과 지하공간 터널과 지하공간 제34권 제6호(통권 제173호)

발행연도: 2024.12

수록면: 750 - 770 (21page)

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고준위방사성폐기물 처분부지의 균열 특성은 처분시설의 안정성뿐 아니라 핵종 누출의 경로 등으로 사용될 수 있으므로 이들에 대한 조사와 분석은 필수적이다. 특히 복잡하고 다양한 암종으로 구성된 우리나라 지질환경뿐 아니라 약 500 m 심부에 건설될 처분시설의 심도를 고려할 때, 암종에 관한 특성과 함께 천부와 심부의 균열 특성을 파악하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 처분모암으로 고려되었던 암종 중 국내에 분포하는 4개 암종(화강암, 퇴적암, 편마암, 화산암)에 관해 750 m급 심부 시추에서 획득한 균열 특성에 관해 연구하였다. 연구 지역을 선정하기 위하여 국내 지체구조를 고려하였으며, 주제특성 상 시추 부지를 선정하기 어려운 점을 고려하여 적용한 시추 부지 획득 전략도 소개하였다. 본 연구에서 균열 정보는 코어 로깅과 공내 영상 촬영을 통해 획득하였다. 획득한 균열을 분석한 결과, 화강암의 경우 고각의 절리군이 우세하게 나타났지만, 퇴적암의 경우 대부분 저각의 절리가 우세하고 층리와 관련이 있는 것으로 판단되었다. 편마암의 경우는 중각 또는 저각의 절리가 우세하게 나타났으며, 엽리와 유사한 경사를 가졌다. 화산암은 유동 구조나 층리에 평행하게 발생하는 저각의 절리가 우세한 지역도 있으나, 고각의 절리가 발생한 지역도 있었다. 또한 지표에서 조사된 지질조사와 선형구조의 정보는 심부시추공에서 획득한 정보와 일치하지 않는 경우가 있어 고준위방사성폐기물 처분부지를 선정하기 위해서 반드시 심부 시추공을 통한 조사가 수행되어야 함을 알 수 있었다.

The characteristics of fractures in high-level radioactive waste disposal sites are crucial not only for the stability of disposal facilities but also for identifying potential pathways for leaked radionuclide. Therefore, investigation and analysis of these fractures are essential. Considering the complex and diverse rock types of Korea's geological environment, as well as the depth of approximately 500 meters at which the disposal facilities will be constructed, it is important to understand fracture characteristics both in shallow and deep formations. In this study, we focused on the fracture characteristics of four rock types—granite, sedimentary rock, gneiss, and volcanic rock—commonly found in Korea and considered as candidate host rocks for disposal site. These fracture data were obtained from 750-meter-deep boreholes. The study sites were selected based on Korea's tectonic regimes. Given the challenges of selecting drilling sites for such investigations, the strategy employed to decide suitable drilling locations is also introduced. Fracture information was obtained through core logging and televiewer. The analysis revealed that in granite, high-angle fracture sets were predominant, whereas in sedimentary rock, most fractures were low-angle and appeared to be related to bedding. In gneiss, medium- to low-angle fractures were dominant, exhibiting inclinations similar to foliation. Volcanic rock displayed a mixed pattern, with low-angle fractures parallel to flow structures or bedding in some areas, while high-angle fractures were also observed in the other. Further- more, discrepancies were found between geological surveys and lineament data obtained from surface investigations and those from deep boreholes. This indicates that conducting deep borehole investigations is indispensable for selecting suitable sites for high-level radio- active waste disposal.

#High-level radioactive waste #Disposal site #Fracture #Deep borehole #Rock type #고준위방사성폐기물 #처분부지 #균열 #심부 시추공 #암종

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