• 한국진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.341-347
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• 2013

동시 계수 도플러 넓어짐 양전자 소멸 분광법으로 n형과 p형 실리콘 시료에 40.0, 3.98 MeV 에너지를 가진 $0.0{\sim}20.0{\times}10^{13}protons/cm^2$ 양성자 빔 조사에 의한 결함을 측정하여 시료 특성을 조사하였다. 양전자와 전자의 쌍소멸로 발생하는 감마선 스펙트럼의 전자 밀도 에너지에 의한 수리적 해석 방법인 S-변수를 사용하여, 시료의 구조 변화를 측정하였다. 본 연구에서 측정된 S-변수는 시료에 조사된 양성자 조사량의 변화에 따라 결함이 증가하였으며, 그리고 40 MeV 양성자 빔의 세기는 n형 실리콘에서 빔의 조사량 $20.0{\times}10^{13}protons/cm^2$에서 3.98 MeV 보다 결함의 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 그 결과 조사에 너지와 조사량의 상관관계를 비교 분석하였다. SRIM 시뮬레이션의 결과는, 양성자의 Bragg 피크 특성 때문에 시료 전체에 대한 결함으로 나타나기 보다는 양성자가 시료의 특정 깊이에 주로 결함을 형성하는 것을 보여 준다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권3호
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• pp.155-160
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• 1999

환경 중에는 핵실험 및 원자력 발전소에서 방출되는 여러 가지 방사성 핵종들과 천연방사성 핵종들이 존재한다. 이 중에서 원자력발전소 운영과 관련하여, 환경 중의 인공방사성 핵종에 대한 관심이 높아지고 있다. 핵실험이나 원자력발전소와 관련된 인공방사선 핵종들은 주로 핵분열 생성물들로서, 그 수가 200여종에 이른다. 이 중에서도 $^{90}Sr$과 $^{137}Cs$은 선량특성상 특히 주목되어 왔다. 본 논문에서는 환경준위의 $^{90}Sr$ 정량 분석 방법에 대한 연구를 수행하였다. 환경 중의 $^{90}Sr$은 저준위이며, 특성 감마선과는 달리 연속 스팩트럼의 베타선원으로, $^{89}Sr$, $^{90}Y$ 및 다른 방사성 핵종들과 혼합되어 있기 때문에 정량적인 분석이 매우 어렵다. 저준위 방사성 스트론튬 분석을 위해서는 농축 과정 및 분석에 영향을 주는 타 방사성 핵종과의 화학적 분리과정이 필요하다. 그 동안 국내 여러 기관에서 공통적으로 스트론튬 회수율 산정을 위해 중량법을 사용하였고, 화학분리절차도 중량법을 사용하기에 적합하도록 개발하여 사용하였다. 최근 분석기기의 발달로 인해서, ppm 이나 ppb 단위의 안정원소 분석을 쉽게 할 수 있다는 점에 근거하여, 원자분광분석기기(ICP : Inductively Coupled atomic Plasma emission spectrophotometer)를 사용한 회수율 산정 및 그에 적합한 절차를 개발하였다. 개발된 절차는 기존의 중량법에 비해서 화학적 처리절차가 훨씬 간편하면서도 정확도가 높아서, 환경방사성 스트론튬의 정량분석에 적절히 사용될 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.123-131
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• 2018

본 연구는 점 선원인 $^{60}Co$, $^{137}Cs$ 및 혼합부피선원을 이용하여 피크 대 컴프턴 비율, 연속체 배경 스펙트럼을 감소시키기 위해 저 에너지 peak부터 고 에너지 peak에서 측정된 측정치와 PENELOPE와 비교하였다. 또한, 저에너지 부근에서의 변화를 통해 후방산란, 컴프턴 단(compton edge)의 효율 변화를 PENELOPE와 비교하였다. 혼합부피 선원에서 나온 결과를 토양시료에 적용하여 억제와 비 억제(unsuppressed)모드에서 토양시료의 최소검출한계치가 얼마큼 감소하였는지 확인하고자 한다. $^{60}CO$(1,173 keV)의 저에너지 영역의 컴프턴 억제가 상당히 되었으며, $^{137}Cs$(661 keV) 피크에 대한 Compton edge의 RF는 2.8이다. 특히, $^{60}Co$ 선원은 1,173.2keV와 1,332.5 keV의 coincidence 감마선을 방출하므로 컴프턴 억제는 대략 21% 감소하였다. 60Co 선원에서 방출되는 1,173keV와 1,332keV의 compton edge의 RF는 3.2, 3.4였으며 피크대 컴프턴 edge비율은 8:1로 향상되었다. 그리고, PENELOPE와 비교했을 때 불확도는 2% 이내로 잘 일치하였다. Compton unsuppressed 모드에서 661 keV, 1,173 keV 및 1,332 keV의 MDA 값은 각각 0.535, 0.173 및 0.136Bq/kg이었으나, Compton suppressed 모드에서는 0.121, 0.00826 및 0.00728B/kg로 감소하였다. 따라서, Compton suppres sed는 배후방사능과 검출기 자체에 함유된 방사능을 줄일 수 있었다.

• 분석과학
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• 제30권5호
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• pp.252-261
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• 2017

천연방사성핵종을 함유한 물질들은 인간 활동에 의해 인위적인 조작과정을 거치면서 농축되는 경우 방사선 노출에 따른 위해를 증가시킬 수 있다. 본 연구는 다양한 전처리 방법 및 분석 방법 간 비교를 통해 분석정확도를 평가하고 실내 건축자재 중 $^{232}Th$, $^{235}U$, $^{238}U$의 천연방사성핵종을 분석하기 위한 최적의 분석 방법을 확립하고자 하였다. ICP-MS를 이용한 실내 건축자재 중 천연방사성핵종 분석방법을 확립하기 위하여, 인증표준물질 5종을 왕수, 불산, 과염소산의 습식산화법과 용융법의 전처리법에 따른 U, Th의 분석 정확도 및 정밀도를 평가하였고, 최적의 전처리법으로써 용융법과 $Fe(OH)_3$ 공침법을 선정하였다. 확립된 분석방법을 석고보드, 벽돌, 시멘트, 페인트, 타일과 벽지 총 51 종의 실내 건축자재 시료에 적용하여 천연방사성핵종의 농도를 정량 분석하였다. 또한 동일한 시료에 대해 감마분광분석법 중 간접측정법을 사용하여 $^{238}U$, $^{232}Th$의 농도를 정량하고 ICP-MS 분석 결과와 비교하였다.

• 한국자기학회지
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• 제11권1호
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• pp.21-25
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• 2001

Si 기판 위에 $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ 박막을 pulsed laser deposition system으로 제조하여 결정학적 및 자기적 성질을 X선 회절 및 Mossbauer 분광법을 사용하여 연구하였다. 박막의 제조조건은 laser의 출력 5.128 W/$cm^2$, 산소의 압력 0.1 torr, 기판의 온도 30$0^{\circ}C$에서 가장 이상적이었으며 이를 공기 중 80$0^{\circ}C$에서 1일간 열처리하였다. 입자는 크기는 길이 200~300nm, 폭 70-150 nm정도의 타원체로 기판에 비스듬히 누운 형태를 취하고 있으며 결정은 육방정계 형태의 corundum 구조로서 결정상수는 a = 5.03 0.05 $\AA$, c = 13.73$\pm$0.05 $\AA$로 측정되었다. 원자의 스핀 방향은 감마선 방향(기판에 수직 방향)에 대하여 평균적으로 Morin 변환 이하에서는 38$^{\circ}$, 그 이상에서는 48$^{\circ}$의 각을 이루며 특정한 방향을 선호하고있는 것으로 나타났다. Morin 변환은 200 K에서 실온가지 넓은 온도 범위에서 일어나며, c-축에 대한 원자의 스핀 방향은 48$^{\circ}$에서 80$^{\circ}$정도의 변화만이 관측되었다.

• 분석과학
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• 제28권6호
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• pp.377-384
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• 2015

본 연구에서는「공공수역 방사성물질 측정망 운영 계획」에 따른 모니터링 수행 내용을 소개하였고, 하천 및 호소 60 개 지점을 대상으로 인공방사성물질(¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs, ¹³¹I)의 농도를 조사하여 우리나라 지표수 내 방사성물질의 실태를 파악하고자 하였다. 채취된 시료는 마리넬리 비커를 이용한 감마분광 분석기법으로 분석하였다. ¹³⁴Cs와 ¹³⁷Cs은 모든 지점에서 MDA 미만으로 조사되었고, ¹³¹I는 한 지점(0.533±0.058 Bq/L)을 제외한 모든 지점의 농도가 MDA 미만으로 나타났다. ¹³¹I는 의료용으로 사용하는 물질로 환자의 배설물로 인해 하수처리장 인근 하천수에서 빈번하게 검출되는 물질로 알려져 있다. 따라서 ¹³¹I가 검출된 원인을 파악하기 위해 하수처리장 방류지점을 포함한 ¹³¹I가 검출된 상류수계 6개 지점을 추가 조사하였다. 조사결과, 하수처리장 처리수 방류지점에서부터 하류방향으로 ¹³¹I가 지속적으로 검출되었으며, 농도는 0.257±0.034~0.799±0.051 Bq/L 범위로 조사되었다. 추가조사를 통해 하수처리장 방류수가 하천수의 ¹³¹I 검출에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권1호
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• pp.49-55
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• 2016

연구배경: 우리나라 표층토양 중 원자력 발전소 주변 지역인 울진군을 중심으로 $^{137}Cs$과 $^{90}Sr$의 분포 현황을 조사하고, 토양 속 방사성핵종의 행동에 영향을 미치는 변수들과의 상관관계를 밝힘으로써 한국토양에 발생한 $^{137}Cs$과 $^{90}Sr$의 농도에 대한 기준자료 확보와 원자력시설 주변 환경영향 평가의 강화가 목적이다. 재료 및 방법: 원자력 발전소 인근 10 km이내의 지역 14곳에서 2011년 4월 표층토양 시료를 채취하였으며, 깊이에 따른 분포 조사를 위하여 40 cm 까지의 토양을 덕구, 후정, 매화 지역에서 채취하였다. $^{137}Cs$의 농도는 HPGe 감마분광시스템으로, $^{90}Sr$의 농도는 방사평형상태의 $^{90}Y$을 기체 유동식 비례계수기로 계측하였다. 결과 및 논의: 표층토양에서 $^{137}Cs$의 방사능농도는 $<0.479-39.6Bq{\cdot}(kg-dry)^{-1}$(평균 $7.51Bq{\cdot}(kg-dry)^{-1}$), $^{90}Sr$의 방사능 농도는 $0.209-1.85Bq{\cdot}(kg-dry)^{-1}$(평균 $0.74Bq{\cdot}(kg-dry)^{-1}$)이었다. 방사능비($^{137}Cs/^{90}Sr$)는 9.67로서 전지구적 초기 방사성 낙진의 1.75보다 큰 값을 보였는데, 이는 낙진 이후 $^{90}Sr$의 심층으로의 빠른 이동성 때문이다. 깊이에 따른 분포는, 덕구와 후정의 토양에서 $^{137}Cs$ 의 농도가 표층토양에서 가장 높고 깊이가 증가할수록 급격히 지수적으로 감소하는 경향을 보였으며, $^{90}Sr$의 방사능농도는 표층 및 깊이 30 cm 부근에서 높은 값을 보였다. 표층토양 방사능 농도와 표층토양 변수들(pH, 유기물함량, 입도)과의 선형 핏팅에서는 $^{137}Cs$ 방사능과 유기물함량 사이에 상당한 상관관계(결정계수 $R^2=0.6$)가 있는 것으로 나타났다. 결론: 울진 토양의 $^{137}Cs$과 $^{90}Sr$의 방사능농도 범위는 한국 다른 지역의 값과 유사함을 확인하였고 $^{137}Cs$ 방사능과 유기물함량 사이에 상당한 상관관계를 확인하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.133-142
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• 2009

2009년으로 예정된 산샤댐 완공 후 인근해역에 대한 장강 유출수의 영향을 예측하기 위해 라듐 동위원소의 방사능비($^{228}Ra/^{226}Ra$)와 염분을 이용하여 북부 동중국해의 표층수를 쿠로시오수(Kuroshio Water; KW), 동중국해수(East China Sea Water; ECSW), 장강수(Changjiang Water; CW)등 세가지 단성분 수괴로 나누고, 세 단성분 사이의 혼합비를 추정하였다. 2005년 11월에 동중국해 북부해역의 32개 정점(조사선 '탐구3호'), 2006년 7월에 20개 정점(조사선 '해양 2000호'), 2006년 8월에 17개 정점(조사선 '이어도호')에서 표층해수의 시료 각 300 L씩을 망간섬유에 통과시켜 라듐을 농축하였고, $Ba(Ra)SO_4$형태로 공침된 라듐 동위원소를 감마선 분광분석법으로 측정하였다. 라듐 동위원소 방사능비와 염분을 이용하여 추정된 세 단성분의 혼합비는 풍수기에 장강수가 약 1-23%, 쿠로시오수가 0-30 %, 동중국해수는 58-100% 사이에 분포하였다. 여름철 인공위성 이미지에서 장강수 플룸이 동쪽으로 향하는 것이 관찰되듯, 이 연구에서도 장강수 혼합비가 동쪽으로 갈수록 감소하는 것이 관찰되는데 이는 이 지역에 여름에 우세한 남동계절풍에 의한 표층수의 엑크만 수송 때문이라고 생각된다. 갈수기에는 연구해역의 표층수에 장강수가 거의 포함되지 않는 것으로 나타났다. 장강수의 혼합비가 증가할수록 용존 무기질소의 농도가 증가하는 경향을 보였다. 이는 용존 무기질소의 주 공급원이 장강수임을 의미하며, 혼합곡선이 제거의 형태를 보이는 것은 장강수가 인근 해수와 혼합시에 식물플랑크톤의 섭취 같은 생물작용에 의하여 질산염이 소모되는 것으로 설명할 수 있다.

• 대한핵의학회지
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• 제34권4호
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• pp.294-302
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• 2000

목적: 종양세포에서 F-18-FDG 섭취 기전을 규명하기 위하여 F-18-FDG 섭취와 포도당운반체-1 (Glut-1), hexokinase의 발현과의 상관관계를 조사하였다. 대상 및 방법: 사람의 대장암(SNU-C2A, SNU-C4, SNU-C5), 간암(SNU-387, SNU-423, SNU-449), 폐암(NCI-H522, NCI-H358, NCI-H1299), 자궁경부암(HeLa, HeLa 229, HeLa S3), 그리고 뇌암(A172, Hs 683)에서 기원한 암 세포주 $5{\times}10^5$ 세포를 24 well plate에 24시간 배양하였다. 여기에 37 kBq의 F-18-FDG를 첨가한 후 각 세포의 섭취 정도를 감마 카운터를 사용하여 측정하였다. Hexokinase의 활성은 분광광도계를 사용하여 측정하였다. 디토콘드리아에서의 hexokinase 활성은 고속원심분리기를 이용하여 미토콘드리아 분획을 분리하여 조사하였다. Glut-1의 발현은 면역조직염색법으로 측정하였다. 결과: 종양세포의 종류에 따라 F-18-FDG 섭취, 전체 그리고 미토콘드리아 hexokinase 활성, 그리고 Glut-1의 발현 정도에 차이가 있었다. 종양세포주에서 F-18-FDG 섭취와 세포전체, 세포내 미토콘드리아 hexokinase 활성과의 상관관계(각각 r=0.27, r=0.26)는 낮게 나타났으며, Glut-1의 발현은 F-18-FDG의 섭취와 상관관계(p=0.81, p=0.0015)가 높았다. 대장암 세포주에서 F-18-FDG 섭취와 hexokinase 활성의 상관관계가 없다는 보고를 토대로 대장암 세포주 결과를 제외했을 경우에 F-18-FDG의 섭취와 세포전체 그리고 세포내 미토콘드리아에서의 hexokinase 활성과는 높은 상관관계(각각 r=0.81, p=0.0027, 그리고 r=0.81, p=0.0049)를 보였다. 결론: Glut-1이나 hexokinase 활성이 사람 종양 세포주에서 F-18-FDG의 섭취를 결정하는 주 요인이며, 종양세포의 종류에 따라 이들의 기여도는 서로 다름을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제37권4호
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• pp.243-250
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• 2018

본 연구는 영산강 수계에 위치한 하수처리장 및 하천 중 인공방사성핵종 $^{131}I$의 농도 분포와 하천에서 거동 평가로부터 기원을 확인하고자 수행하였다. 조사지점은 하천 중 본류 13개 및 지류 4개 지점과 하수처리장 2개 지점을 포함하여 총 19개 지점을 선정하였다. $^{131}I$ 방사능 분석은 고순도 게르마늄 검출기와 다중파고분석기로 구성된 감마분광계를 이용하여 계측하였다. 하수처리장 중 $^{131}I$ 핵종은 두 지점의 방류수에서 대부분 검출되었으나, 하천의 표층수는 2017년 상반기(MS4, MS10) 및 하반기(MS4, MS7)에만 각각 두 지점에서 검출되었다. 하수처리장 방류수 중 $^{131}I$ 농도는 각각 0.0870~3.87 Bq/L 및 MDC 이하~0.534 Bq/L, 검출된 하천 표층수는 0.0908~0.174 Bq/L 범위였다. 하천에서 $^{131}I$ 거동 평가 결과, 본류 중에서 가장 상류와 지류의 하천 지점들에서는 검출되지 않았고, 반면 하수처리장과 이들의 영향을 받는 하류의 하천 지점들에서는 지속적으로 검출되었다. 하지만 하류 하천으로 갈수록 감소하다가 불검출 되어 하수처리장과 밀접한 관계가 있었다. 이상의 결과, 하천에서 검출되는 $^{131}I$ 핵종은 하수처리장에서 유래된 것으로 의료 기원임을 확인할 수 있었다.