• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.418-418
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• 2004

풀, 토양 또는 지하수와 같은 환경시료 중에 포함된 미량 우라늄을 분석하기 위하여 핵분열 트랙 기입법을 이용하였다. 시료 전처리 방법으로 지하수 시료는 질산 산성으로 만든 후, 토양시료는 질산과 불산을 이용하여 용액화 하였으며, 풀 시료는 전기로를 이용하여 회화한 후, 질산과 불산을 이용하여 용액화 하였다. 이 환경시료 전처리용액들을 각각 0.1mL를 0.9mL Collodion 분산용액에 섞은 후, 우라늄 표준용액과 함께 플라스틱 판($6{\times}6\textrm{cm}^2$) 위에 10$\mu\textrm{\ell}$씩 점적, 건고 시키고 핵분열 트랙기입법을 이용하여 우라늄 농도를 분석하였다. 핵분열 트랙기입법을 위한 중성자조사는 한국원자력연구소 하나로 연구용원자로(열중성자 선속: $2.7{\times}10^{13}n/\textrm{cm}^2{\cdot}sec^{-1}$)에서 10분간 하였으며, 6.25M NaOH 용액($60^{\circ}C$)을 이용하여 10분간 화학 에칭 하였다. 고체트랙검출기 표면에 생성된 핵분열 트랙들은 광학현미경과 image analyzer system을 이용하여 관찰하고 계수하였다. 시료와 같이 점적한 우라늄 표준용액을 이용하여 우라늄 농도에 대한 단위면적당 트랙 수의 상관관계를 구하였으며, 이를 이용하여 시료 내 우라늄 농도를 결정하였다. 본 실험의 결과에 대한 검증을 위하여 동일 시료용액을 분리관을 이용한 전처리 과정을 거친 후 ICP-MS를 이용하여 분석하였다. 우라늄의 선택적 분리를 위하여 U-TEVA 추출크로마토그래피 분리관을 이용하였다. 본 연구의 핵분열 트랙기입법을 이용하여 환경시료를 분석하는 방법은 일반적인 분광법을 이용할 경우, 문제가 되는 방해 원소의 분리를 위한 전처리 과정이 불필요한 장점을 가지고 있으며, 1ng 정도의 미량 우라늄을 분석할 수 있었고, ICP-MS 결과와 20% 오차 이내에서 일치하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.41-45
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• 2007

The shutoff unit was designed to provide rapid insertion of neutron absorbing material into the reactor core to shutdown the reactor quickly and also to withdraw the absorber slowly to avoid a log-rate trip. Four shutoff units were installed on the HANARO reactor but the half-core test facility was equipped with one shutoff unit. The reactor trip or shutdown is accomplished by four shutoff units by insertion of the shutoff rods. The shutoff rod(SOR) is actuated by a directly linked hydraulic cylinder on the reactor chimney, which is pressurized by a hydraulic pump. The rod is released to drop by gravity, when triplicate solenoid valves are de-energized to vent the cylinder. The hydraulic pump, pipe and air supply system are provided to be similar with the HANARO reactor. The shutoff rod drops for 647mm stroke within 1.13 seconds to shut down the reactor and it is slowly inserted to the full down position, 700mm, with a damping. We have conducted the drop test of the shutoff rod in order to show the performance and the structural integrity of operating system of the shutoff unit. The present paper deals with the 647mm drop time and the withdrawal time according to variation of the pool water temperature, the water level and the core flow.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권3호
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• pp.121-126
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• 2008

한국원자력연구원 새빛연료과학동의 굴뚝에서 대기로 방출되는 배기의 방사능을 측정, 분석 및 평가하였다. 동 시설에서는 연구용원자로 하나로의 핵연료를 생산하는 외에 첨단 핵연료를 연구하고 있으며 환경을 보호하기 위하여 시설외부로 방출되는 굴뚝배기 방사능 감시기를 연속 가동하고 있다. 2008년 1월 $\sim$ 3월동안 굴뚝배기 방사능 감시기의 밀리포어 집진+CY8필터에 포집된 방사능과 핵종을 정기적으로 측정하고 핵종을 분석한 결과, 천연방사성 핵종인 라돈($^{222}Rn$)과 토론($^{220}Rn$)의 단 반감기의 딸핵종들 및 40K이 미량으로 검출되었으나 72시간 이내에 계측기의 최소검출방사능(MDA) 이하로 붕괴하였으며 우라늄 핵종은 검출되지않았다. 이로서 한국원자력연구원 새빛연료과학동으로부터 우라늄 핵종은 대기중으로 방출되지 않는 것으로 평가되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.171-171
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• 2011

헬륨냉동계통은 연구용 원자로인 하나로에서 냉중성자를 생산할 수 있도록 설치된 수조내기기 내의 감속재인 수소가 정상적으로 열 사이펀을 유지하기 위한 주요 계통이다. 헬륨냉동계통은 헬륨가스를 압축하는 헬륨 압축부분과 헬륨가스를 팽창시켜 저온을 생성시키는 헬륨 팽창부분으로 나누어진다. 헬륨 압축부분은 두 개의 스크류가 맞물려 회전하면서 약 1.05 bar(a)의 헬륨가스를 최대 13 bar(a)까지 압축시키는 압축기가 있으며, 헬륨 팽창부분인 냉동박스의 팽창 터빈은 self-acting gas bearing에 의해 구동되며, 저온모드 운전 시작시 헬륨 압축부분에서 일부의 가스는 팽창 터빈 축(shaft)으로 유입되어 회전속도가 서서히 증가하면서 고속으로 회전하여 극저온의 헬륨가스(14~18 K)를 생성하는 주요 기기이다. 헬륨을 팽창하는 부분인 냉동박스 내로 헬륨 압축가스를 유입하기 전에 압축된 헬륨가스 내 불순물의 순도를 분석하여 냉동박스의 주요 부품인 팽창터빈의 운전에 영향을 미치지 않는 것이 가장 중요하다. 따라서 헬륨 저압측에 헬륨가스 내 불순물 즉, 수소($H_2$), 수분($H_2O$), 질소($N_2$), 탄화수소류(CxHy) 및 오일(Oilaerosol) 등의 함량을 분석하기위해 가스 분석기가 설치되어 있으며, 냉동박스 내로 유입되기 전에 헬륨압축에서 순환되는 가스 내 불순물인 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일은 10 vpm 이하이어야 하며, 수소 함량은 0.1 % 이내이어야 한다. 헬륨 압축부분에서 순환되는 가스의 불순물이 요구 조건에 만족하도록 헬륨 고압측과 헬륨 저압측에 cryogenic adsorber를 설치하여 가스 내 불순물을 제거하는 가스순도제어 작업을 수행해야 한다. cryogenic adsorber를 사용하기 위해서는 장치 내의 불순 가스를 공정진공도(1.33 X $10^{-3}$ mbar) 이하로 진공배기하는 작업이 매우 중요하다. 이는 계통의 헬륨가스가 오염되지 않도록 하는 것으로 cryogenic adsorber 내에는 액체질소를 충전하여 액체질소 온도에 노출된 활성탄층을 헬륨가스가 흐르면서 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일 등이 제거된다. 이 논문에서는 헬륨냉동계통의 가스 순도 제어 작업을 통해 헬륨가스의 순도가 요구조건 이하로 만족하며, 팽창 터빈의 운전에 영향을 미치지 않음을 기술하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.338-338
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• 2010

지난 20여년 동안 반도체 레이저 다이오드는 주로 CD (DVD) 픽업용 (파장: 640 nm 이하) 및 통신용 (파장 1550 nm) 광원 분야에서 집중적으로 개발되어 왔다. 그러나 기술의 개발과 더불어 파장조절이 비교적 자유로워지고 광출력이 증대 되면서 기존의 레이저 고유의 영역까지 그 응용분야기 확대되고 있고, 이에 따라 고출력 반도체 레이저 다이오드의 시장 규모도 꾸준히 증가되고 있는 상황이다. 고출력 반도체 레이저 다이오드는 발진 파장 및 광출력에 따라 다양한 분야에 응용되고 있으며, 특히 발진파장이 808 nm 인 고출력 레이저 다이오드의 경우 재료가공, 펌핑용 광원 (DPSSL, 광섬유 레이저), 의료, 피부미용 (점 제거), 레이저 다이오드 디스플레이 등 가장 다양한 응용분야를 가진 광원 중의 하나라고 할 수 있다. MBE(Molecular Beam Epitaxy)로 성장된 InAlAs 에피층 (epi-layer)을 사용하여 고출력을 갚는 레이저 다이오드를 제작함에 있어서, 에피층은 결함 (defect)이 없는 우수한 단결정이 요구되지만, 실제 결정 성장 과정에서는 성장온도와 Al 조성비 등의 성장 조건의 변화에 따라 전기적 광학적 특성 및 신뢰성에 큰 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy) 방법을 이용하여 InAlAs 양자점 에피층의 깊은 준위 거동을 조사하였다. DLTS 측정 결과, 0.3eV 부근의 point defect과 0.57 ~ 0.70 eV 영역의 trap이 조사되었으며, 이는 갈륨 (Ga) vacancy와 산소 원자의 복합체에 기인한 결함으로 분석된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.135-141
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• 2020

그래핀은 슈퍼커패시터의 전극소재로서 이상적인 물리적/화학적 물성을 지니고 있지만, 실제 장치에 적용하기에는 그 전기화학적 성능이 충분하지 못하다. 본 연구에서는 높은 전기 전도성 및 고다공성을 지닌 다층구조의 그래핀을 생성하기 위해, 산화 그래핀을 가정용 레이저 조각기를 사용하여 환원하였다. 제작된 그래핀의 비정전용량을 향상시키기 위하여, 원자층 단위 증착법을 이용하여 의사커패시터 거동을 나타내는 VO_x를 균일하게 증착하였다. 이는 XPS 분석을 통해 VO_x/그래핀 복합체에서 다양한 상의 VO_x를 관찰하였다. VO_x/그래핀 복합체는 VO_x가 없는 그래핀(~50 F/g)과 비교할 때 상당히 향상된 비정전용량(~189 F/g)을 보였다. 본 연구에서 소개한 에너지 저장 장치에 사용되는 그래핀 기반 전극의 제작 방법은 여러가지 제작 방법의 대안책 중 하나로 사용될 것으로 기대된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권2_spc호
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• pp.327-336
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• 2020

HANARO (High-flux Advanced Neutron Application Reactor)는 우라늄의 핵분열 연쇄반응에서 생성된 중성자를 이용하여 다양한 연구개발을 수행하는 열출력 30 MW 규모의 연구용 원자로이다. 탈기탱크는 HANARO의 부속시설에 설치되어 있다. 탈기탱크는 내부환경요인으로 인해 기체오염물질을 발생시킨다. 탈기탱크는 기체오염물질을 허용 가능한 수준 이하로 유지하기위해 필요하며 기체시료채취판넬의 분석기에 의해 모니터링 된다. 응축수가 발생하여 기체시료채취판넬의 분석기 내부로 유입된다면, 분석기의 측정 챔버 내부에 부식이 발생하여 고장을 야기한다. 응축수의 생성 원인은 탈기탱크에 존재하는 기체가 분석기로 유입되는 과정에서 탈기탱크와 분석기사이 온도 차이다. 응축수 생성을 억제하고 계통 내부에 생성된 응축수를 효율적으로 제거하기 위해 탈기탱크와 기체시료채취판넬 사이에 히팅시스템이 설치되었다. 이 연구에서 우리는 히팅시스템의 효율성을 알고자 한다. 또한 Wall Condensation Model을 이용하여 유체 입구온도, 외부온도 및 히팅 케이블 설정온도 변화에 따른 파이프 온도와 평균응축량의 변화를 모델링하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.21-29
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• 2005

30 MW의 연구용 원자로인 하나로는 1995년 2월 초임계에 도달한 이후, 정상적으로 가동하고 있다. 가동 후 약 10년이 경과하여 1차 냉각펌프를 분해 점검하기 위해 펌프에 대한 화학제염이 2004년에 수행되었다. 제염을 수행하기 이전에 4개의 point를 설정하여 방사선량율 및 표면오염도를 측정하였고, 최종제염이 수행된 이후 같은 point에 대하여 방사선량율 및 표면오염도를 재측정 하였다. 펌프 외부는 노출되어 있어 쉽게 제염할 수 있으나 케이싱 내부에는 2중 볼류트가 있어 접근이 용이하지 않았다. 이를 제염하기 위하여 제염장치를 개발하였다. 이 장치는 일정 농도의 제염제 (DX-300)를 케이싱 내부에 담아 밀폐시킨 후 펌프의 임펠러를 저속으로 회전함으로서 제염제가 순환된다. 제염제의 유화작용에 의해 표면의 입자성 방사선 물질이 이완되고, 화학 작용에 의해 부식력과 용해성으로 표면 오염이 제거된다. 이 장치를 이용하여 하나로 1차 냉각펌프의 케이싱 내부를 제염하였다. 그 결과 1차 냉각펌프의 케이싱 내부는 반출허용표면오염도 이하로 낮출 수 있어 성공적으로 제염할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권1호
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• pp.55-64
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• 1998

고선량률 원격 강내조사 선원은 전량 외국에서 수입되어 왔으며, 최근 Co-60 소선원의 공급부진으로 초기 도입시의 치료시간에 비해 4내지 5배의 시간을 조사하게 되어 대체용 선원의 개발이 크게 요구되고 있다. 이 연구는 국내 하나로 원자로의 중성자를 이용하여 $^{191}$ Ir(n,Υ)$^{192}$ Ir 핵반응을 일으켜 Ir-192 선원 2.87 Ci (밀봉 1.012 Ci)를 생산하고, 고선량률 원격 강내조사선원의 선량특성을 조사하였다. 제작선원에 대한 조사선량률은 아크릴 지지체의 중앙에 아크릴 아프리케이터를 고정하고 선원의 중심으로부터 각각 5, 10, 20 cm 거리에 전리함을 설치하여 일정시간 선원을 노출시켜 측정한 결과 6.36 $\pm$ 0.147 Rm$^2$/GBq-hr (2.350 $\pm$ 0.054 R$cm^2$/mCi-hr)을 결정하였으며, 측정오차는 1$\sigma$ 는 2.2% 였다. 계산선량은 조사선량률 상수 4.69 R$cm^2$/h-mCi 와 Ir-192 에너지 스펙트럼을 이용한 선원자체 및 철에 대한 질량흡수계수를 통해 구했으며, 실제 측정선량과 평균 3.8 % 오차범위에서 일치하였다. 선량 등방성은 선원의 측방향과 축 및 대각선방향으로 전리함을 이용하여 측정한 결과 3 % 이내 균등한 선량을 나타내었으며, 필름선량에서도 균등선량분포를 확인할 수 있었으며, Co-60 선원과 유사한 선량분포를 얻었을 수 있었다. 특히 본 연구의 선량특성조사는 강내조사선량선원 대체용의 선원개발과 선량계획 전산화의 근거가 될 것으로 믿는다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제24권1호
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• pp.40-51
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• 1992

연구용 원자로의 분산형 핵연료에 대한 노내 조사 거동의 주요 특성중의 하나는 핵연료심 팽윤에 기인된 핵연료봉 직경 증가이다. 본 논문에서는 분산형 우라늄실리사이드 핵연료에 대한 노내 조사거 동과 실험 증거들을 분석함으로써 그 핵연료의 팽윤에 대한 물리적 해석 모형인, DFSWELL 전산 모형을 개발하였다. 문헌에 보고된 실험 증거들로부터 노내에서 U$_3$Si-Al 핵연료심의 부피변화는 온도와 핵분열율에 따라 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 분산형 우라늄 실리사이드 핵연료에 대한 정량적 팽윤량은 주어진 온도, 핵분열율, 핵분열고체생성물 측적 및 핵분열기체 기포거동을 고려함으로써 평가될 수 있다. 연구로의 분산형 우라늄실리사이드 핵연료의 팽윤 현상은 다음과 같은 세 가지 현상으로 귀결된다. i ) 핵분열기체생성물 기포 생성/축적에 치한 부피변화 ii ) 고체 핵분열생성물의 축적 및 상 변화에 의한 부피변화 iii ) 핵연료 입자와 기지 사이의 공유층에 대한 부피변화 상기 세 가지의 물리 적 현상을 고려하는 본 DFSWELL 전산 모형의 출력이력 조건에 따른 절대 예측치들은 실행 결과와 비교할 때 분산형 우라윰실리 사이드 핵연료의 조사추 팽윤 실측치와 잘 일치한다.