본 발명은 중저준위 방사성폐기물을 함유하고 있는 폐기물포장드럼에서 발생되는 기체의 누적유량 및 조성을 평가하고, 액체시료를 채취/분석할 수 있는 실증실험방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 철제 폐기물포장드럼, 콘크리트 용기, 스테인레스 외부탱크, 제어용기, 기체유량계, 기체유량 측정시스템, 지하수 공급시스템, 기체시료 샘플링시스템, 및 액체시료 샘플링시스템을 포함하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 중저준위 방사성폐기물 처분시설의 실제 처분환경 및 지하수 지하학조건을 반영하여 장기간에 걸친 실증실험이 가능하며, 국내 중저준위 방사성폐기물을 함유하고 있는 철제 폐기물포장드럼에서 발생되는 기체의 누적유량 및 조성과 액체시료 분석결과를 이용하여 처분시설의 안전성 향상에 기여할 수 있다.