• 방사성폐기물학회지
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• 제10권4호
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• pp.295-303
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• 2012

한국원자력연구원의 지하처분연구시설인 KURT 주변의 지하수 유동 환경과 관련하여 수집 및 분석된 자료를 바탕으로, 가상의 처분장에서 누출된 방사성 핵종의 이동 현상을 시간 영역(time domain)에서 계산하였다. KURT에서 실시된 현장 시험에서 밝혀진 수리지질학적 특성을 바탕으로 지하수 유동 모의를 실시하였고, 그 결과를 통해 파악된 지하수 유동 경로를 따라 방사성 핵종이 이동하는데 걸리는 시간은 시간 영역에서 용질 이동 모의를 하는 TDRW(Time Domain Random Walk) 방식을 통해 평가하였다. 이류(advection)와 분산(dispersion) 현상 외에 방사성 핵종의 붕괴(decay), 평형 흡착(equilibrium sorption), 암반 기질로의 확산(matrix diffusion) 현상이 용질의 이동 시간에 영향을 주는 것으로 설정되었다. 모의 결과를 통해 방사성 핵종과 지하 매질의 특성에 의한 흡착 현상, 기질 확산 현상이 핵종 이동에 미치는 영향이 분석되었으며, 방사성 핵종의 연쇄 KURT 부지 환경에 위치한 가상의 처분 시설에서 누출되는 방사성 핵종의 이동을 Time Domain에서 해석하는 방법에 관한 연구 반응에 의한 영향도 평가하였다. KURT 부지 환경에서 지표로 유출될 수 있다고 계산된 방사성 핵종의 유출량은 처분장에서 누출될 수 있는 양의 $10^{-3}$배 미만이었고, 암반 기질로의 확산 및 흡착이 고려되면 그 비율이 더욱 낮아졌다. 본 연구에서 사용된 핵종 이동 모의 방법은 방사성붕괴나 흡착, 확산 등 이동 지연 현상을 고려하면서 핵종의 이동 시간을 계산할 수 있어 안전성 평가에서 요구되는 심부 지하에서의 방사성 핵종 이동 관련 자료를 작성하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.845-852
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• 1995

방사성폐기물의 처분시에는 원자력발전소와 유사한 안전개념들 도입하여 다중방벽을 구성하는 것이 일반적이다. 다중방벽중에서 뒷채움재는 처분안전성 망상의 주도적 역할을 하는 요소로서 지하수 침투방지, 방사성핵종 이동저지능의 기능을 가져야 한다 석탄회를 뒷채움재의 부재료로서 사용하기 위해서는 방사성폐기물처분장 설계에 적용할 때 안전성과 경제성을 만족시킬 수 있어야 한다. 본 인구에서는 석탄회의 핵종에 대한 흡착능의 관점에서 석탄회의 이용가능성들 평가하였다. 또한 Column 실험을 통하여 표면확산과 공극확산을 비교, 분석함으로써 석탄회를 통과하는 방사성핵종의 이동기구를 검토하였다.

• 터널과지하공간
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• 제13권1호
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• pp.20-32
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• 2003

균열암반에서 콜로이드를 동반한 방사성 핵종의 이동을 핵종붕괴사슬과 주변암반으로제한적 분자확산을 고려하여 모사하였다. 암반 내 핵종 이동을 모사하기 위한 핵종이동 시스템과 지배 방정식 및 초기/경계 조건을 설정하여 반 해석해를 도출하였으며, 수치적 라플라스 역변환을통하여 반해석해의 검증을 실시하였다. 유사콜로이드의 반응상수가 균열 내에 미치는 영향과 콜로이드의 여과작용이 핵종이동에 미치는 영향 그리고 주변 암반으로 제한적 확산이 핵종이동에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 지하수 내에 존재하는 유사 콜로이드의 양이 많아질수록 균열 내 방사성 핵종이동의 가속현상이 크게 나타났으며 여과 계수가 모든 핵종에 대하여 $10^{-3}$ (m$^{-1}$)보다 클 경우 여과에 의한 핵종 지연을 무시할 수 없었다. 콜로이드 존재로 인한 핵종가속과 더불어, 주변암반으로 방사성핵종의 분자확산이 제한적일 경우에 예측된 핵종가속현상은 확산깊이가 적을수록 더 커지는 것을 알 수 있었고, 이때 가속에 영향을 주는 유효확산깊이가 존재하는 것을 발견할 수 있었다. 또한 주변암반의 저지계수가 클수록 제한적 확산깊이에 따른 핵종들의 가속범위의 증가를 볼 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권1호
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• pp.12-20
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• 2010

원전 일차계통은 복잡한 수질환경으로 방사화생성물과 부식생성물 등 다양한 방사성핵종이 생성되고 있다. 이 방사성 핵종 중에서 원전종사자 피폭방사선량평가와 방사성유출물관리 측면에서 중요한 핵종으로는 $^3H,\;^{14}C,\;^{58}Co,\;^{60}Co,\;^{137}Cs,\;^{131}I$를 들 수 있다. 본 논문은 원전 방사선작업종사자와 원전 주변주민의 피폭방사선량에 기여가 큰 방사성핵종에 대해 살펴보고, 이들 핵종에 의한 선량평가 과정을 소개하였다. 특히 국내 원전에서 발생하였던 $^{131}I$ 내부피폭사건과 일차계통 냉각수의 탈염수 오염사건 등을 포함한 원전의 운영과정에서 일어났던 종사자와 원전주변주민에 대한 피폭 방사선량 평가 사례를 제시하였다. 또한 최근 이슈로 떠오른 삼중수소와 $^{14}C$의 선량평가에 대한 잠재적인 현안 등도 간단히 기술하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.290-299
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• 2003

고준위 방사성 폐기물 처분장으로부터 유출된 핵종이 인간 생태계에 도달하여 어느 정도의 선량률로서 피폭을 일으키는가를 보이기 위한 생태계 피폭 모델링 및 평가 연구는 처분안전성 평가의 최종 단계로서 핵종 유출의 결과가 인간에게 어느 정도의 방사선 피폭을 주는가를 보이는 것이 그 주요한 내용이 된다. 이 연구를 통하여 도출된 시나리오 중에서 가장 기본이 될 수 있는 생태계에 대하여 AMBER를 사용하여 피폭 계산을 수행하여 선량 환산 인자 평가를 계산해 보았다. AMBER 코드는 핵종 이동 계산을 위해 여러 개의 구획을 설정하고 구획간의 핵종 이동은 핵종 전이 계수(mass transfer coefficient)를 이용하여 계산한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.375-380
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• 1997

모의 방사성 세탁폐액을 제조하여 오존에 의한 세제 파괴를 확인하고 활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 세제 및 Co, Cs 제거율을 조사하였으며 모의 방사성 세탁폐액을 오존으로 부분적으로 산화ㆍ파괴시킨후 활성탄 및 이온교환수지에 의한 흡착 및 이온교환 실험을 수행하여 오존의 세제 파괴가 방사성 물질 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 오존에 의해 세제는 75% 정도 제거될 수 있었고 활성탄으로 방사성 모의세탁폐액을 처리할 때 세제농도가 증가하면 방사성 핵종 제거율이 감소하였다. 이온교환수지로 세제를 제거할 때 성취가능 제거율은 Co의 경우 99% 이상이었으며, 세제 존재시 방사성 Co 및 Cs 제거율은 감소하며, 방사성 모의세탁폐액을 오존으로 조사후 활성탄과 이온교환수지로 방사성 핵종을 제거할 때 그 제거율은 거의 변화가 없었다. 이상과 같은 실험 결과로부터 오존으로 부분적으로 산화시켜 활성탄의 세제 제거효율을 최대화하고, 역삼투막에 의한 방사성 핵종을 제거하며 이온교환수지로 잔류 방사성 핵종을 완전히 처리할 수 있는 복합 공정을 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.235-235
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• 2011

진단용 또는 의료용 동위원소들은 안정한 표적물질에 높은 에너지의 양성자가 조사 될 때 핵반응에 의해서 생성된다. 양성자를 충분한 에너지로 가속하기 위해서 이용되는 사이클로트론의 주요 부분은 (1) 진공시스템, (2) 자석시스템, (3) RF 시스템, (4) 외부 이온원, (5) 수직 축 방향빔의 수평방향 전환 시스템, (6) 빔 인출 장치, 그리고 빔전송과 표적장치로 구성된다. 인출된 빔은 표적까지 손실 없이 전송 될 수 있도록 빔 라인에 설치된 광학적 요소에 의해 집속되어 전송된다. 방사성동위원소의 생산량은 양성자 빔의 특성과 표적 물질의 종류에 따라 결정된다. 즉, 표적 물질에 조사하는 입자의 종류, 적절한 핵반응 선택, 최소량의 불순핵종과 원하는 방사핵종의 최대수율을 얻을 수 있는 최적 에너지 범위결정, 표적 물질의 냉각능력과 입자전류의 세기 등을 고려 하여야 한다. 동위원소 생산에 있어서 예측되는 수율은 입자전류와 비례하며, 에너지에 대한 핵반응 단면적 즉, 여기함수를 적분하여 아래와 같이 얻을 수 있다. 주 생성핵종의 생산 효율을 최대로 높이고 불순 핵종의 생성량을 최소로 감소시키기 위해서는 정확한 여기 함수 자료를 바탕으로 최적 입자를 결정하여야 한다. 또한 이론적인 생산 수율은 입자 전류에 정비례하지만, 입자 전류가 클경우 생산수율은 이론적인 수율보다 적다. 입자빔의 불균일성, 표적의 방사선 피폭에 의한 손상, 높은 입자전류에 의해 발생하는 열로 인하여 생성 핵종이 증발하여 생산 수율이 감소된다. 본 발표에서 방사핵종 C-11과 Tc-99m을 개발하기 위한 최적 조건에 관한 연구결과를 보고하고자 한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권2_spc호
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• pp.305-315
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• 2020

방사성폐기물의 심층처분에서 생물권에서의 방사성 핵종 이동을 핵종의 이동 경과 시간을 계산하여 평가하는 방법이 제안되었다. 방사성 핵종은 자연 방벽에서 유출되어 지하 천부의 지하수 흐름을 따라 대규모 지표수체에 도달한다고 가정하였다. 생물권은 기반암 위에 있는 대수층을 포함하는 천부 지하 환경으로 정의하였다. 제안된 방법을 이용하여, 계산 알고리즘을 수립하였고, 알고리즘을 수행하는 컴퓨터 코드를 작성하였다. 작성된 코드는 간단한 사례에서 계산된 모의 결과를 해석해 계산 결과 및 지표 부근에서의 방사성 핵종 이동에 의한 방사선량 평가에 널리 이용되는 공공 프로그램의 계산 결과와 비교하여 검증하였다. 사례 연구 조건을 가상의 심층처분장에서의 방사성 핵종 이동에 대한 이전 연구를 통해 작성하였다. 작성된 코드는 사례 연구에서 생물권의 하천으로 유출되는 핵종의 이동량을 계산하였다. 이전 연구에서는 가상의 처분장에서 모암까지의 방사성핵종의 이동만을 보여주었기 때문에, 이 코드는 모든 경로를 지나가는 방사성 핵종의 전체적인 이동을 파악하는데 도움이 될 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제17권2호
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• pp.49-59
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• 1992

이온 또는 착화된 상태의 방사성핵종의 이동에 대한 착화제의 영향을 조사하기 위하여 새로운 모델이 제시되었다. 착화된 방사성핵종의 이동거동은 착화제와 착화된 방사성핵종의 열화를 포함하는 대류-확산 이동방정식에 의해 해석되었다. 이 수학적 모델은 해석적인 방법 에 의해 구해졌으며 지연요소를 조사함으로써 분석되었다. 계산결과들은 감소된 지연요소에 의해 착화된 방사성핵종의 이동속도가 이온형태의 방사성핵종보다 매우 빠름을 보여주었다. 따라서 원자력발전소로부터의 착화제의 발생과 환경으로의 유출을 감소시킬 수 있는 새로운 구제책이 필요하다고 하겠다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.635-643
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• 1995

핵의학(nuclear medicine )이 란 방사성 및 안정 핵종의 동위원소표지 화합물을 인체에 투여하여, 관심장기의 형태 및 기능을 평가하여 해부학적 또는 생리학적 상태를 진단, 치료하는 의학의 전문 분야이다. 핵의학에 이용되던 방사성 핵종은 1960년대 까지만 해도 $^{131}$ I이 주였으나 1970년대 부터는 $^{99}$Mo -$^{99m}$ Tc 발생기와 $^{99m}$ TC으로 표지된 방사성의 약품이 활발히 이용되면서 $^{131}$ I을 대신하게 되었다. 원자로-생산핵종들의 특성은 중성자가 과잉이어 붕괴시 배타입자를 방출하는 점으로, 이것이 각종 질병의 치료에 이용되고 있다. 특히 각종 표시 화합물의 성질을 이용하여 원하는 부위에 방사선을 집중시킬 수 있음이 외부조사보다 유리한 점이다. 방사성핵종을 이용한 악성종양의 치료에 가장 성공적인 것은 분화된 갑상선 암환자에서 $^{131}$ I을 사용한 것이며, 갈색세포종 등에 $^{131}$ I-MIBG도 효과적이다. 악성종양의 골전이 치료에 베타선을 방출하는$^{32}$P, $^{186}$ Re, $^{153}$ Sm 등이 이용되었다. 종양의 동맥에 주입하여 세동맥이나 모세혈관에 걸리는 기름, 교진 또는 입자에 의한 치료에 $^{131}$ I-lipiodol, ethiodol, $^{32}$P 또는$^{90}$ Y흡사 ceramic resin 미소구 $^{166}$ Ho 유산중합체 미소구 등이 이용된다. $^{166}$ Ho, $^{198}$ Au, $^{32}$P, $^{90}$ Y, $^{169}$ Er, $^{186}$ Rc, $^{131}$ I, $^{211}$ At 등 의 방사성 핵종의 교질, 미소구 또는 단세포군 항체표지 형태로 직접 종양내 또는 공동이나 체강에 투여하는 치료법이 있다. 류마치스 관절염의 슬관절에 $^{165}$ Dy colloid를 주사하는 $^{166}$ Ho-MAA도 활발히 이용되고 있다.