• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.1-13
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• 2018

토양 내 라돈농도는 주변 환경요인들(대기온도, 대기압, 강수량, 토양온도)에 영향을 받는다. 따라서 지진에 의한 토양 내 라돈이상변화 현상을 분석하기 위해서 이들 요인에 의한 영향과 구분하여야 한다. 이번 연구에서는 환경요인에 의한 토양 내 라돈농도변화와 구분되는 2016년 9월 12일에 발생한 경주지진에 의한 라돈농도의 이상변화현상에 대하여 분석하였다. 진앙지로부터 58Km 떨어진 측정지점에서 2014년 1월 1일부터 2017년 5월 31일까지 토양 내 라돈농도와 환경요인들을 연속 측정하고, 환경요인들과의 상관성을 분석하였다. 경주 지진과 관련된 토양 내 라돈농도의 이상변화를 분석하기 위해, 계절평균농도(n)와 표준편차(${\rho}$)를 계산하고 $n{\pm}1{\rho}$와 $n{\pm}2{\rho}$의 범위를 벗어나는 구간을 분석하고 Earthquake effectiveness와 q-factor를 계산하였다. 토양 내 라돈농도는 여름철이 높고 겨울철이 낮은 계절변화 양상을 나타내었다. 대기온도와 토양의 온도는 높을수록 토양 내 라돈농도가 높아지는 양의 상관관계(각각 $R^2=0.9136$, $R^2=0.8496$)를 보였으며 대기압은 낮아질수록 토양 내 라돈농도가 높아지는 음의 상관관계($R^2=0.7825$)를 보였다. 경주 지진 전 후에 계절평균농도에서 $2{\rho}$범위를 벗어나는 토양 내 라돈농도의 이상변화현상은 A1(7/3~7/5), A2(7/18), A3(8/4~8/5), A4(10/17~10/20)의 4개 시점에 나타났다. 토양 내 라돈농도와 환경적 요인과의 상관관계와 Earthquake effectiveness와 q-factor를 적용하여 비교분석한 결과, A1, A2, A3 구간에서 나타난 라돈변화가 지진의 영향으로 나타난 이상변화일 것으로 판단된다. 라돈이상변화가 나타난 기간의 라돈농도와 환경요인과 상관계수(대기온도: $R^2=0.2314$, 토양온도: $R^2=0.1138$, 대기압: $R^2=0.0475$)는 다른 기간에 비교하여 매우 낮게 나타났다. 연도별 토양 내 라돈의 연평균농도를 비교한 결과, 경주지진이 발생한 2016년에 가장 높게 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권1호
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• pp.59-65
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• 2018

라돈가스는 암석이나 토양 등에 존재하는 자연 방사성 물질인 우라늄이 붕괴할 때 발생하는 무색, 무취, 무미의 가스이다. 인체가 연간 노출되는 방사선의 85%는 자연 방사선에 의한 것이고, 그 중 50%가 라돈가스이다. 미국 환경보호청(EPA)의 조사결과에 의하면, 라돈가스에 장시간 노출될 경우 흡연자는 1,000명 중 62명, 비흡연자는 1,000명 중 7명이 폐암 발병률에 노출된다. 이러한 라돈가스의 위해성을 저감하고자 활성탄소를 사용하여 경화체를 제작하여 그에 대한 공극 특성과 라돈가스 저감 특성에 대한 실험을 진행하였다. 활성탄소를 활용하였을 경우, 측정기간이 길어질수록 라돈가스 농도는 급격한 저감과 그래프 상의 변화를 확인할 수 있었다. 또한 활성탄소의 재료적 특성 중 하나인 공극 분포와 미세공 특성을 파악할 수 있다.

• 분석과학
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• 제14권3호
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• pp.212-220
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• 2001

본 연구는 감마선 분광분석법을 이용하여 환경시료에 함유되어 있는 천연방사성 핵종인 라듐($^{226}Ra$) 및 라돈($^{222}Rn$)의 직접분석법의 개발을 목표로 수행되었다. 감마선 분광분석법에 의한 라듐 및 라돈의 분석에서는 주변환경조건에 따라서 변화의 폭이 큰 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 백그라운드 영향을 소멸시키거나 보정해 주어야만 한다. 본 고에서는 측정함 내부로 질소가스를 흘려주어 측정함 내부를 질소가스 분위기로 바꾸어 줌으로서 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 불안정한 백그라운드를 소멸시키고자 하였다. 질소가스를 검출기 주위로 흘려주었을 때, 1 MeV 이하의 에너지 영역에 대해서는 80% 그리고 1 MeV 이상에서는 20~50% 정도까지 백그라운드를 감소시킬 수 있었다. 즉, 검출기 주위를 질소분위기로 바꾸어 줌으로서 백그라운드를 소멸, 안정화시킴으로서 검출감도를 약 10배 향상시킬 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권4호
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• pp.207-216
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• 2000

1999년 7월부터 2000년 7월까지 대전지역에서 전알파/베타 대기부유진 연속모니터링 시스템과 기상측정 시스템을 이용하여 대기중 라돈자핵종 농도에 대한 시간별, 일별, 계절별 변동특성을 조사하였으며 동시에 기상인자가 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과 대기중 라돈자핵종의 일일평균 평형등가농도$(EEC_{Rn})$ 분포는 산술평균 $11.8{\pm}5.86Bqm^{-3}$ 과 기하평균 $10.3{\pm}4.57Bqm^{-3}$이었으며 일일 평균농도의 변동계수는 약 50%정도이었다. 매 30분마다 측정한 라돈자핵종의 평형등가농도는 최소 $0.80Bqm^{-3}$에서 최대 $43.3Bqm^{-3}$ 까지 하루 중 측정시간과 그때의 기상조건에 따라 변하였으나, 일일변동의 양상은 일출시점과 일몰시점에서 각각 최고농도와 최저농도를 반복하는 주기적인 양상을 보였다. 대전지역에서의 평형등가농도는 계절적으로 여름철이 낮고 늦가을이 높은 변동양상을 보여주었으나, 대기중 라돈자핵종 농도의 계절적 변동양상은 측정지역에 따라 달라질 수도 있을 것으로 예상된다. 대기중의 라돈자핵종 농도는 그 지역의 국지적 기상특성에 크게 좌우되었다. 특히 풍속이 $6msec^{-1}$ 이상이 되면 대기중의 라돈자핵종 농도는 $5Bqm^{-3}$이하로 급격히 떨어지는 반면에 대기중의 라돈자핵종 농도가 $30Bqm^{-3}$ 이상인 날은 풍속이 $1msec^{-1}$ 이하의 매우 고요한 날이었다.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.313-324
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• 2018

한반도 지진에 대한 전조인자 연구를 위해 대전, 청원지역 지하수 관측정에서 심도별(-60 m, -100 m)로 화학성분과 라돈, 수위변화를 주기적으로 측정하였다. 관측정 특정심도 지하수의 pH와 전기전도도 값이 포항지진 발생에 따라 큰 폭으로 증가하는 등 비교적 뚜렷한 상관성을 보였다. 주요화학 성분 중에는 대전관측정에서는 ${HCO_3}^-$, $Cl^-$의 농도가 지진과의 연관성 있는 변동을 보이며, 청원지역 관측정에서는 $Mg^{2+}$, $Cl^-$, ${NO_3}^-$의 농도가 변화를 보였다. 그러나 지하수의 주요 화학성분의 변화는 지진발생과의 상관성이 명확하지는 않다. 대전관측정 지하수내 라돈 함량은 지진 발생 전 최저 162 Bq/L에서 지진발생 직후 573 Bq/L로 크게 증가하는 경향을 보여 지진과의 뚜렷한 상관성을 보여주었다. 지하수위의 경우에는 지진발생과의 상관성은 확인되지 않고 갈수기로 인한 지속적인 하강의 양상을 보여주었다. 그러나 포항 진앙지 10 km 이내 국가 지하수 관측정에서는 지진발생 직전 뚜렷한 지하수위의 하강 현상을 보여주었다. 결론적으로 포항지진 진앙지와 약 180 km 이상 떨어진 지역이지만 대전 관측정에서 라돈가스는 지진과 가장 뚜렷한 상관성을 보여 지진전조인자로서의 신뢰성할 수 있는 후보로서 가능성을 확인하였다. pH, 전기전도도, ${HCO_3}^-$, $Cl^-$성분은 지진과 일정 부분 상관성을 보여주었지만 보다 더 장기적인 모니터링을 통하여 지진전조로서 가능성을 확인할 수 있을 것으로 보인다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권10호
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• pp.377-382
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• 2018

본 연구는 홍삼 등급 판정을 위한 내부 상태 및 조직의 치밀도 분석 방법에 관한 것이다. 홍삼 내부 측정을 위해 1990년대 이후부터는 자기공명영상법(MRI), X-ray 판별 등의 비파괴 검사 방법에 대한 연구가 다양하게 이루어졌지만, 등급 판정에 가장 중요한 내공(內空), 내백(內白)을 파악하는데 어려움이 있어 정확한 내부 판정이 불가능하였다. 그리하여 본 연구에서는 적외선 조명 환경의 폐쇄형 영상 취득 장치를 제작하고 내공, 내백의 유무와 직경을 파악할 수 있는 내부 측정 시스템을 개발하였다. 제작한 장치는 홍삼 내부 투과율이 높은 950nm 파장대역의 적외선 조명, 적외선 대역 촬영이 가능한 카메라, 카메라에 홍삼의 초점을 자동제어 할 수 있는 Y축 제어 액추에이터 그리고 홍삼을 $1^{\circ}$의 간격으로 $360^{\circ}$ 회전하며 영상을 취득할 수 있는 회전 액추에이터로 구성이 되어있다. 제안하는 알고리즘은 Y축 액추에이터에서 Auto-Focus 알고리즘을 수행하여 홍삼의 크기와 두께 변화에 따라 객체의 선명한 초점을 자동으로 맞춰준다. 그다음 홍삼을 $1^{\circ}$ 간격으로 $360^{\circ}$ 회전하며 총 360장의 홍삼 영상을 취득하면 라돈 변환(Radon transform)을 통해 사이노그램(Sinogram)으로 재구성하고, 역 라돈 변환(Inverse Radon transform)을 통해 단층영상복원(Back-projection) 알고리즘이 수행되어 홍삼 내부 영상을 획득하였다. 알고리즘 수행 결과 홍삼 두께나 모양에 관계없이 내부 단면영상 획득이 가능하였고 영상을 통해 내공, 내백의 유무와 직경을 파악할 수 있었다. 추후 10,000개 이상의 다양한 모양과 크기를 가지는 홍삼에 대하여 내부 영상을 취득하여 등급 판별 기준을 적용한다면 신뢰성 있는 홍삼 등급 자동화 측정 방법으로 사용가능 할 것이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권2호
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• pp.141-147
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• 2017

본 연구는 기존의 에폭시 수지 충전 접착재의 단점을 보완한 마그네시아 실리케이트 인산염을 활용한 무기충전 접착재 개발 연구로서 사소마그네시아와 플라이애시를 기반으로 제1인산칼륨과 붕사를 사용하여 가사시간을 조절한 무기충전 접착재를 개발하고자 하였다. 이를 위하여 먼저 제1인산칼륨의 적정 첨가율을 도출하기 위한 기초실험을 실시하였다. 기초 실험을 바탕으로 적정강도를 취하면서 접착재 위로 인산염 잔존물이 떠오르지 않게 한 적정 첨가율을 도출하였으며, 이후 붕사 첨가율에 따라 본 실험을 실시하였고, 제조된 접착재를 대상으로 가사시간, 휨강도, 압축강도, 접착강도, 인장강도, 가열변화율, 경화수축률, 라돈가스 및 포름알데히드 방출량을 측정하였다. 그 결과 제1인산칼륨의 적정 첨가율은 35%이며, 가사시간 조절을 위해 붕사 첨가율에 따른 가사시간은 약 10분, 15분, 25분으로 나타났다. 휨강도 및 압축강도는 12시간 최소 휨강도 8.0MPa, 최소 압축강도 31.0MPa로 나타났다. 인장강도는 최소 4.1MPa로 나타났으며, 경화수축률은 최대 2.4%, 가열변화율은 최대 -0.3%로 'KS F 4923'(콘크리트 구조물 보수용 에폭시 수지)의 품질기준에 모두 만족하였다. 라돈가스 및 포름알데히드 방출량의 경우 모두 방출량이 검출되지 않았다. 따라서, 마그네시아 실리케이트 인산염을 활용한 무기충전 접착재의 가사시간에 따른 발열시간을 조절한다면 보다 시공성과 안전성을 확보한 무기 충전 접착재를 제조 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.565-583
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• 2020

최근 생활용품 및 건축자재 등에서 검출된 자연 방사성 물질로 인해 사회적으로 다양한 문제가 발생하고 있으며, 이는 조속히 해결해야 될 사회현안으로 대두되고 있다. 우리나라에서도 토양이나 지하수 내 중금속 및 우라늄, 라돈 등의 자연방사성 물질에 대해서 환경부에 의해 지난 20년 이상 장기간 조사된 바 있고, 토양과 지하수 내 자연방사성 물질의 기원이 암석-성인-변형적 특성 등의 지질학적 요인들과 밀접한 상관관계를 보여주는 것으로 추정되고 있지만, 기반암, 기반암 상부토양 및 지하수가 발달한 단층계 내 자연방사성 물질의 국가배경농도가 수립되어 있지 않아 정확한 지질학적 상관관계 규명이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 현생 심성암류의 성인과 천연 방사성(라돈, 우라늄, 토륨 등)물질 농도와의 상관관계에 대한 예비 연구를 수행하였다. 현생 심성암류 중 알칼리 화강암류(섬장암, 몬조니암, 몬조섬록암 및 알칼리화강암)는 높은 마그마 온도와 고알칼리성의 경향 때문에 U, Th, Zr, REE 및 Nb 등이 부화되는 특징을 보여주어 높은 U과 Th 농도를 가진다. 지각물질의 혼합에 의해 고분화된 화강암류(우백질 화강암, 복운모화강암, 고알루미형질 S-type 화강암 및 페그마타이트)는 고분화되지 않은 일반 화강암류(섬록암, 화강섬록암 및 화강암)보다 U, Th 및 K+Na이 더욱 부화되는 경향을 보여준다. 고알칼리성 화강암류들은 주로 판내부의 열개환경, 대륙충돌 조산작용과 해양판의 대륙판 아래 섭입 이후에 일어나는 확장환경에서 생성된다. 반면에 우리나라에서 주로 산출되는 아알칼리성 캘크알칼리 화강암류는 해양판의 대륙판 밑으로의 섭입에 의한 호환경에서 주로 생성된다. 결과적으로 국내 현생 심성암류의 U, Th 및 K 함량변화는 지구조 환경에 의한 암석성인과 밀접한 연관성을 가지는 것으로 추정되며, 현생화강암류 대한 감마분석 자연방사성 핵종(²²⁶Ra, ²³²Th 및 ⁴⁰K) 예비 결과들은 고알칼리성과 고분화된 화강암류에서 높은 값을 보여준다.

• 한국석유지질학회지
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• 제11권1호
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• pp.9-17
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• 2005

2광구의 주요 탐사지역에는 심도 1 km 내외의 부정합면 하부에 대규모 단층이 발달되어 있다. 통상 이 부정합 인근의 탄성파 속도차는 매우 큰 편으로서 강한 다중반사파가 흔하게 발달되었고 탄성파 단면도는 왜곡되어 중합단면의 질적 저하가 예상되었다. 구조 인근의 다중반사파를 제거하고 해상력을 제고하기 위해 15가지 이상의 다양한 전산처리 기법이 적용되었다. 진폭 감소보정, 미약한 F/K 적용으로 일관성 잡음을 감쇠시켰다. 중합전 예측디콘볼루션으로 페그레그 다중반사파를 제거하였고 중합속도를 구하기 위해 매 2 km 간격으로 분석되었다. 잔여 다중반사파도 parabolic 라돈 변형절차를 거쳐 제거되었다. 중합자료를 얻기 위해 곡선파 curved ray Kirchhoff형 알고리즘이 적용되었으며, MVA (migration velocity analysis)가 이용되었다. 결과적으로 자료 취득기간의 기상변화 등 취득시의 문제점으로 지적된 불량한 잡음이 섞인 트레이스는 최초로 CDP gathers에서 제거되었다. 이후 다수의 전산처리 기법을 써서 최적의 전산처리 변수가 구해졌으며 그 결과 서해대륙붕 2광구의 구조 및 층서 해석에 적합한 탄성파 단면도 획득을 위한 인자들을 얻을 수 있었다.