• 지질공학
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• 제21권2호
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• pp.163-178
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• 2011

이 연구에서는 지하수내 존재하는 우라늄과 라돈-222와 같은 자연방사성물질 산출과 지화학적 상관관계를 알아보기 위하여 연구용 부지(충북 청원군 부용면 갈산리)에 120 m 심도로 시추하고, 심도별로 채취된 지하수의 화학적 특성과 시추코어의 암석화학적 특성을 분석하였다 시추코어상 주요 암종은 흑운모편암과 흑운모화강암이며 일부 구간에서 반상화강암과 염기성암맥이 확인되었다. 더블패커 시스템으로 채취한 6개 구간에서 지하수의 pH는 5.66~8.34 범위를 보이고, 화학적 유형은 Ca-$HCO_3$ 형으로 속한다. 심도별 및 시기별로 수리화학적 특성 차이를 보인다. 지하수내 우라늄과 라돈-222의 함량은 최고 683 ppb와 7,600 pCi/L를 각각 보이며, 심도 50~70 m구간에서 가장 높은 값을 보인다. 암석 및 광물내 우라늄과 토륨의 함량은 각각 0.51~23.4 ppm과 0.89~62.6 ppm의 범위를 보이며, 흑운모편암에서 가장 많은 방사성포유물(radioactive inclusion)이 관찰되었고, 현미경관찰과 EPMA 분석결과 방사성원소를 함유하는 광물로는 흑운모내 함유된 소량광물인 모나자이트, 일메나이트로 확인되었다. 우라늄은 이들 광물의 주요 구성원소를 치환하여 존재하며, 일부 석영과 장석 입자내에도 우라늄의 산출이 확인되었다. 시추공 심도 -50~-70 m 구간 지하수에서 높은 방사성물질 함량을 보이는 것은 이 구간의 지하수의 화학적 특성, 즉, 약알칼리성의 pH와 산화환경이고, 중탄산의 함량이 높아 우라늄의 용존에 좋은 조건이 된 것으로 보인다. 지하수내 라돈가스의 함량은 우라늄 농도와 대체로 비례하므로 우라늄의 붕괴와 관련된 것으로 보이며, 라돈가스의 기원에 대한 하나의 해석방법으로 헬륨과 네온등 영족기체 동위원소비를 이용한 간접적인 추적방법을 적용할 필요가 있을 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.37-46
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• 2019

사고저항성 핵연료의 일환으로 $UO_2$ 입자가 세라믹 셀 벽으로 둘러싸인 미세구조를 갖는 세라믹 미소셀 $UO_2$ 소결체를 개발 중이다. 이는 핵분열생성물들을 $UO_2$ 펠렛 내에 포집하여 펠렛 외부로의 방출을 저감함으로써 봉내압 상승을 완화하고 응력부식균열 발생률을 낮춘다. 생성량이나 방사능 측면에서 위험한 핵분열생성물 중 하나로 여겨지는 세슘은 세라믹 미소셀소결체 내에서 셀 물질과 화학반응 하여 포집될 수 있다. 따라서, 세슘 포집능은 해당 화학반응의 열역학적, 속도론적 특성에 의해 결정된다. 역으로, 미소셀 소결체의 조성설계 시 해당 반응에 대한 열역학적 예측이 필수적이다. 본 연구는 세라믹 현재 개발 중인 여러 미소셀 조성(Si-Ti-O, Si-Cr-O, Si-Al-O)에 대해 세슘의 포집능을 평가하는 열역학적 계산을 다룬다. 계산에 앞서 먼저 HSC Chemistry를 이용해 세슘과 셀 물질의 물리/화학적 상태를 정의한 후, LWR 정상운전 모사환경에서 계산된 세슘포텐셜(${\Delta}G_{Cs}$)과 산소포텐셜(${\Delta}G_{O_2}$)에 근거하여 세슘포집 반응성을 평가하였다. 계산 결과에 근거하면, 세슘 포집반응은 상기 모든 조성에서 자발적일 것으로 예상되며 이로써 조성설계의 근거를 제시함과 동시에 세슘의 포집능을 평가하는 효과적인 방법을 제공한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권3호
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• pp.194-199
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• 1986

수용액중에 극미량의 Am의 거동이 pH변화에 따라 변화하는 것을 원심분리법으로 조사하였다. 이 연구에서 평형시간을 2~3주 연장, 방사성 코로이드 형성에 있어서의 시간효과를 조사하였다. 또한 실리카겔 및 Fe$^{3+}$ 등 외부 물질을 첨가하여 그 효과를 조사하였으며, 또한 진한 전해질물질의 효과도 아울러 조사하였다. 그 결과, pH 6에서 Am은 불순입자, 또는 용기벽과 이온 흡착과정으로 급속히 흡착이 일어났다. 외부물질의 첨가는 Am의 흡착을 촉진하였으며, 진한 전해질물질의 첨가로 흡착이 방해되었다. pH 7에서 Am은 pH 6조건과는 전혀 다른 거동을 나타내었다. 일부 Am은 용기 기벽에서 빠른 흡착이 일어났으며, 1~2일 후에 일부는 탈착되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1240-1245
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• 2011

본 논문에서는 실내 환경에서 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 가시광 통신(VLC : Visible Light Communication) 채널의 특성을 모델링 및 분석하였다. LED에서 방사된 광 입자(Photon)의 일부는 직접(LOS : Line Of Sight) 또는 반사(NLOS : None Line Of Sight)의 경로를 거쳐서 PD(PhotoDiode)에 도달하며, 이것은 수신 부에서 시간 지연(delay profile)과 감쇠(attenuation)를 가진 다중 수신 신호 특성을 나타낸다. 가로, 세로, 높이의 크기가 20*8*2.3m로 가정된 실내 환경에서 2개의 LED와 3개의 PD를 사용하여, 각 PD에서 직접파, 반사파에 의한 채널 특성을 컴퓨터 모의실험하고 분석하였다. 채널 모델별 특성은 BPSK 기반의 통신 모의실험을 통하여 그 유용성을 입증하였다.

• 전기화학회지
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• 제20권3호
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• pp.49-54
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• 2017

본 연구에서는 리튬이차전지용 분리막으로 사용되고 있는 폴리올레핀 계열 분리막의 취약한 열 안정성을 극복하기 위해 부직포 기반의 세라믹 코팅 복합 분리막을 개발하였다. 개발된 복합 분리막은 지르코늄 다이옥사이드 ($ZrO_2$) 나노 입자와 PVDF-HFP (Polyvinylidine fluoride-hexafluoropropylene) 바인더로 구성된 세라믹 코팅층을 전기 방사로 제조된 폴리비닐알코올 (PVA) 지지체 양면에 코팅하여 제조하였다. 개발 복합 부직포 분리막의 통기도 및 전해액 함침성을 측정한 결과 상용 PE 분리막 대비 매우 낮은 Gurley값과 우수한 전해액 함침 특성을 나타냈으며 이로 인해 이온 전도성이 상용 PE 분리막 대비 크게 향상됨을 확인하였다. 또한 개발 복합 부직포 분리막의 전기화학적 특성 평가를 위해 코인셀을 제조하였고 고율 방전 실험을 수행한 결과 상용 PE 분리막 대비 고율방전 특성이 크게 향상됨이 관찰되었다. 마지막으로 개발 복합 부직포 분리막의 열적 안정성을 평가하기 위해 열 수축율 실험을 수행하였으며 그 결과 개발 복합 부직포 분리막의 열수축율이 상용 PE 분리막 대비 크게 개선되는 것을 관찰하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권1호
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• pp.31-39
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• 2016

연구배경: 우리나라를 포함한 중국, 대만, 북한, 일본 등에서 원전, 재처리시설과 같은 원자력시설의 증가에 따라 주변국 핵활동 분석의 종합적 대책이 필요하다. 우리나라와 포괄적핵실험금지조약기구(Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, CTBTO)는 동북아시아 지역에서 핵종 탐지소를 운영 중으로, 핵종탐지 장비에서 특이 값 측정시 모니터링 자료의 분석과 더불어 배출원 탐색모델을 이용하여 핵종의 기원이 어디인지 추정하고 평가하는 것은 주변국 핵활동에 대한 감시 및 안전성 확보 측면에서 중요하다. 재료 및 방법: 주변국의 은밀한 핵활동 시 방사성핵종의 기원을 추정하기 위하여 3차원 전진/후진형 궤적모델을 개발하였다. 개발된 궤적모델은 궤적 미분방정식을 유한차분법을 이용한 방법으로 주어진 바람자료를 이용하여 방사성핵종의 방출지점으로부터 입자의 궤적을 순차적으로 찾아가는 전진형 모델과 시간 역산으로 방출기원을 추정하는 후진형 모델로 구성되었다. 결과 및 논의: 개발된 궤적모델의 검증을 위하여 체르노빌 사고 당시 측정된 농도자료를 이용하였다. 검증결과 관측지점의 농도가 높게 측정된 지점과 방출기원에서 가까운 지역으로부터 시간 역산의 방출지점을 추정한 결과의 정확도가 높았다. 3차원 궤적모델은 방출시간, 방출높이, 방출간격 등의 변수에 의해 계산결과가 달라지는 불확도를 내포하고 있는데, 이러한 궤적모델의 불확도를 최소화하기 위해 한국원자력연구원에서 개발한 대기확산모델(long-range accident dose assessment system, LADAS)를 이용하여 fields of regards (FOR) 기법에 의해 오염물 방출영역을 추정한바 신뢰성 있는 결과를 얻었다. 결론: 본 연구를 통하여 개발된 배출원 탐색모델은 주변국의 은밀한 핵활동 시 핵종 탐지장비와 연계하여 방사성핵종의 방출지역과 기원을 파악하여 우리나라의 핵종탐지 능력을 향상하고 핵활동 및 방사선 안전 분야에서 주도적 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.133-142
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• 2022

본 연구는 고품질의 콘크리트용 순환골재를 생산할 수 있는 타격 완충 장치인 방사형 회전판을 하단에 설치한 임팩트 크러셔를 개발하고 이를 이용하여 생산한 순환굵은골재의 품질성능 향상 효과 및 콘크리트 실험을 통해 적용 가능 여부를 검증하는 것을 목적으로 한다. 그 결과, 절대건조밀도, 흡수율, 마모감량, 입자모양판정실적률, 0.08 mm 체 통과량 시험에서 손실된 양, 알칼리골재반응, 점토덩어리량, 안정성, 이물질함유량 등 모든 항목에서 개선된 품질을 나타내었고 순환골재 품질기준에서 규정하는 기준에 부합하는 것으로 나타났다. 또한, 순환굵은골재를 적용한 콘크리트의 공기량 및 슬럼프는 국내 기준에 모두 부합하며 순환굵은골재의 혼입률에 따른 콘크리트의 재령별 압축강도 특성 실험 결과에 따라 순환굵은골재의 혼입률 60% 까지는 적용이 가능할 것으로 확인되었다.

• 대한핵의학회지
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• 제36권3호
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• pp.195-202
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• 2002

목적: 베타입자 방출 핵종을 표지한 항체를 임상적으로 이용하기 위해서는 높은 비방사능을 가지는 것이 중요하다. $^{188}W/^{188}Re$ 발생기를 사용하여 쉽게 얻을 수 있는 무담체 $^{188}Re$은 이런 목적에 이상적인 방사성 핵종이다. 하지만 높은 비방사능의 $^{188}Re$이 표지된 항체는 높은 베타 에너지(2.1 MeV)로 인한 불안정성이 문제가 된다. 우리는 $^{188}Re$이 표지된 항체의 안정성을 확보하기 위해 몇 가지 안정제가 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 대상 및 방법: 환원시킨 단일클론항체(CEA79.4)에 stannous tartrate와 발생기에서 용출한 $^{188}Re-perrhenate$를 넣어 실온에서 2시간 반응시켰다. 각각의 방사화학적순도는 크로마토그라피를 써서 확인하였다. 표지된 항체에 사람 혈청 알부민(HSA)을 첨가(최종농도 2%)하고 ascorbic acid, ethanol, Tween 80 존재 하에서의 안정성을 각각 조사하였다. 결과: 표지된 항체의 비방사능은 $1.25{\sim}4.77MBq/{\mu}g$, 표지 효율은 $88{\pm}4%\;(n=12)$였다. 안정제로 ascorbic acid, ethanol, Tween 80을 첨가하였을 때 $N_2$ 존재 하에서 모든 경우에 10시간까지 안정하였으나, 공기와 접촉 시 10시간 후에 방사화학적순도는 각각 처음의 100, 45, 36%가 되었다. 과산화레늄(perrhenate)과 $^{188}Re-tartrate$의 증가가 주된 요인이었으며 콜로이드 형성은 모든 경우에 큰 영향을 끼치지 않았다. Ascorbic acid 첨가는 공기 중에서 perrhenate의 형성을 줄임으로서 항체의 안정성에 가장 많이 기여하였다. 결론: 높은 비방사능의 $^{188}Re$이 표지된 항체는 공기 중에 노출되었을 때 불안정하였으며, ascorbic acid 첨가시 안정성을 향상시킬 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권1호
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• pp.56-65
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• 2001

원전 안전주입계통 역지밸브의 유지보수 작업과 관련하여 작업자 방사성 피폭저감과 고가 부품의 재사용을 위해 방사능으로 오염된 이들 밸브를 화학제염법으로 제염을 수행하였다. 화학제염 후 역지밸브 내부 틈새에 잔류한 미세 고형입자를 제거하기 위해 초음파세척을 병행하였다. 역지밸브 disk arm holder를 사용한 사전 시험결과를 토대로 제염공정과 제염시약량을 결정하였으며 제염에 의한 부식산화물 용해거동, 방사능 제거거동과 재료부식거동을 조사하였다. 화학제염에 이은 초음파 적용결과, 초기 방사능의 93-95%가 제거되었으며 역지밸브 구성재질인 Type 304 stainless steel, Inconel-600 및 Stellite-6 에 대한 일반부식량은 각각 $ 2.1$\times10^{-2}$ , $6.0\times10^{-2}$ 및 1.7 mil 로써 일반부식 허용한계치의 3.3%, 24.0 % 및 2.7% 수준을 나타내어 제염효과와 재질건전성 면에서 효과적이었다.

• 대한화학회지
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• 제24권6호
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• pp.426-433
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• 1980

컬럼 단면적에 대한 $V_{max}$ 와 $V_{HWB}$ 크기의 의존성이 기대했던 것과 같이 직선적인 함수 관계에 있음을 알 수 있었다. 이 의존성은 일반적으로 가장 굵은 입자 크기인 20∼50 mesh의 이온교환수지를 사용한 지름 3 mm의 컬럼에 의하여 증명되었다. 유속의 영향은 $V_{max}$값에 대해서는 거의 효과가 없었으나, $V_{HWB}$값에 대해서는 강한 영향을 주는 긍정적 항으로서 작용한다는 것을 알 수 있었다. 유속이 빠르면 Bandenverbreitung은 급격히 증가되었다. 이와 같은 사실은 분리곤란한 물질의 분리 문제엔 느린 유속이 유익하다는 것을 보여 준다. 흡착량은 $V_{max}$ 와 $V_{HWB}$값에 부가적으로 영향을 주었다. 분리효과가 더 이상 이루어 질 수 없도록 많은 양의 방사성핵 (Co 와 Mn)을 사용했을 때는 $V_{max}$값의 차이는 미소하였다. Co($K_D$=68.2)와 Mn($K_D$=71.8)의 분리를 통하여, 만들어 낸 공식을 검증하였고 또한 그것이 잘 적용될 수 있음을 증명할 수 있었다.