지하 처분장 내 고준위 방사성 폐기물 발열량에 따른 자연환기력 연구

Title
지하 처분장 내 고준위 방사성 폐기물 발열량에 따른 자연환기력 연구
Authors
노장훈
Keywords
지하처분장내고준위방사성폐기물발열량에따른자연환기력연구
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
본 연구에서는 고준위 방사성 폐기물 처분장의 특징인 높은 고도 차이와 폐기물에서 발생하는 발열량에 따른 자연 환기력을 계산하고 이를 바탕으로 자연 환기량을 계산하였다. 고준위 방사성 폐기물 처분장은 열 엔진과 유사한 폐쇄 싸이클의 열역학적인 과정을 따른다고 볼 수 있다. 지하처분장내 고준위 폐기물의 발열에 의한 열이 공기에 추가되고 이로 인해 공기가 upcast 수직갱을 통해 위로 올라가는 동안 팽창됨에 따라 주위에 일을 하고, 이때 한 일에 의해 첨가된 열의 일부분은 임시로 기계적 에너지로 변함으로서 공기의 흐름을 촉진할 수 있다. 이는 처분장 내에서 지속적이고 강력한 열원이 존재한다면 자연 지속적인 공기의 싸이클적 흐름을 가능하게 할 것이다. 이를 바탕으로 고준위 방사성 폐기물의 심지층 처분시 발생되는 자연 환기량을 수학적 방법으로 계산한 결과 굴뚝효과에 의하여 폐기물 발열량에 따라 74~183Pa의 자연 환기력이 계산되고, 이에 따른 자연 환기량은 92.5∼147.7m3/s이 계산되었다. 또한 CFD의 자연 환기량 해석결과는 82∼143m3/s로서 수학적인 방법과 비교하여 매우 비슷한 결과를 나타내었다. 또한 동일한 처분장이 지상에 건설 되었을 경우를 가정하고, 심지층 처분장과의 비교를 함께 실시하였다. 비교 결과, 심지층 처분장이 지상 처분장에 비하여 5~7℃정도의 온도저감 효과가 있는 것으로 나타났다.
Description
1. 서 론 1 2. 문헌 연구 4 2.1. 고준위 방사성 폐기물 처분 개념 5 2.2. 고준위 방사성 폐기물 환기기준 6 2.3. 자연환기력 계산에 사용되는 방법들 8 2.3.1. Hydrostatic Method에 의한 자연 환기력 계산 8 2.3.2. Thermodynamic Method에 의한 자연 환기력 계산 9 2.3.3. Atkinson's Equation에 의한 유량 계산 11 2.4. 전산 유체학(CFD)를 활용한 자연 환기량 해석 14 3. 연구 방법 16 3.1. 방사성 폐기물 처분장 모델 16 3.2. Iteration Method에 의한 자연 환기량 계산 19 4. 연구 결과 21 4.1. Iteration Method에 의한 자연 환기량 21 4.2. 전산유체학(CFD)를 활용한 자연 환기량 22 4.2.1. 심지층 처분장의 자연 환기량 해석 22 4.2.2. 지상 처분장의 자연 환기량 해석 27 4.3. 전산유체학을 활용한 처분장 내 온도 해석 32 4.3.1. 심지층 처분장의 처분 터널 내 대기온도 해석 32 4.3.2. 지상 처분장의 처분 터널 내 대기온도 해석 34 5. 결 론 36 참고 문헌 38
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23447
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College of Engineering(공과대학) > Energy Resource Engineering (에너지자원공학) > Theses(에너지자원공학 석박사 학위논문)
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