• 자원환경지질
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• 제56권5호
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• pp.547-555
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• 2023

분석 기기의 발달과 더불어 자연 우라늄 동위원소 비(²³⁸U/²³⁵U)와 분별작용에 대한 연구가 점차 증가하고 있다. MC-ICP-MS을 이용한 우라늄 동위원소의 정밀한 분석이 가능해지면서 137.88의 고정된 값으로 여겨졌던 자연 물질의 ²³⁸U/²³⁵U 비가 우라늄 동위원소 분별작용에 의해 최대 수 퍼밀까지 변화할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 본 고찰에서는 우라늄 동위원소의 분석과 표기에 대해 간략하게 설명한 후, 지구 상 주요 물질들의 우라늄 동위원소 값(δ²³⁸U)의 변화와 지구화학적 특징을 살펴본다. 특히, 우라늄 광상의 유형과 특징에 따른 우라늄 동위원소 조성 연구 사례를 소개하고, 상대적으로 큰 δ²³⁸U 범위를 야기하는 우라늄 동위원소 분별작용에 대해 논의한다. 이를 바탕으로 고준위 방사성 폐기물 처분장의 모의 실험을 위한 자연 유사 모델로서 우라늄 광상이 갖는 연구 의의에 대해 고찰한다.

• 분석과학
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• 제25권2호
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• pp.146-151
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• 2012

액체섬광계수기를 이용한 지하수 내 우라늄 동위원소의 최적 측정방법에 대한 연구를 수행하였다. 용매추출법을 이용해 우라늄을 추출하였고, 시료량과 pH에 따른 추출효율을 조사하였다. 우라늄 추출효율에 미치는 영향을 조사하기 위해 표준용액을 사용하여 100 mL~1 L 범위에서 시료량을 변화 시켰으며 pH는 0.5~10 범위에서 측정하였다. 실험결과 우라늄의 추출효율은 pH에 매우 민감한 것으로 나타났으며 pH 2 에서 최고치를 나타냈다. 이에 반해 시료량은 추출효율에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 우라늄 표준시료를 이용한 실험 결과 추출효율은 $95.93{\pm}0.77%$ 이었고, 계측시간 5시간을 기준으로 한 우라늄의 검출한계는 0.018 Bq/L 이었다. 본 연구결과로부터 지하수에 함유된 우라늄의 최적추출 및 측정법을 확립할 수 있었고 본 방법의 검증을 위해서 지하수 중 우라늄의 분석에 일반적으로 사용되는 ICP-MS 측정결과와의 비교분석도 함께 수행하였다. 본 연구에서 개발된 분석법을 대전 주변 지역 네 곳의 지하수를 대상으로 우라늄 함량 및 동위원소 비의 측정에 적용한 결과 우라늄의 농도는 0.59~6.69 Bq/L 그리고 $^{234}U/^{238}U$의 방사성 비는 0.88~1.40 범위로 나타내었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2006년도 학술논문요약집
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• pp.119-120
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• 2006

• 자원환경지질
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• 제28권1호
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• pp.25-31
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• 1995

동남 스카른 광상은 백악기에 고생대 퇴적암류를 관입한 섬록암에 의해 형성되었다. 스카른의 모암은 섬록암과 묘봉 슬레이트인데 스카른 누대구조에서 모암의 종류에 따라 각각 특징적인 광물공생군의 체계적 변화를 관찰할 수 있다. 섬록암, 화강반암, 석영반암으로 구성된 화성암류들은 플룸보텍토닉 모델의 조산대에 비해 높은$^{207}Pb/^{204}Pb$ 비를 보이는데 이러한 현상은 하부지각 (또는 맨틀)에서 유래된 마그마가 상부지각물질에 의해 심히 혼화되어진 것으로 해석되며 이는 영남육괴와 옥천계에 분포하는 화강암류가 보여주는 특징과 유사하다. 현재의 납 동위원소 비와 우라늄, 토륨, 납 농도로부터 구한 광화작용 당시(76 Ma)의 황성암 및 풍촌석회암의 납 동위원소 비는 비교적 일정하지만 광화작용 후기로 갈수록 광석광물들의 납 동위원소 비가 높아진다. 초생 스카른 시기에 형성된 자철석과 방연석의 납 동위원소 비는 화성암류의 것과 거의 유사하지만 후기 열수변질시기에 형성된 휘수연석, 황철석, 그리고 열수변질된 석영반암의 납 동위원소 비는 풍촌석회암의 비에 접근하고 있다. 이는 서로 다른 기원을 가진 납들이 열수 변질시기에 따라 그 혼화의 정도가 달라지게되어 광석광물들의 납 동위원소 비에 차이가 있게 된 것으로 여겨진다. 광석광물의 납 동위원소 비의 변화특징에 의하여 섬록암과 화강반암을 형성한 마그마로부터 분화된 낮은 납 동위원소 비를 갖는 열수용액과 높은 납 동위원소 비를 갖는 주변모암(풍촌석회암)이 혼화의 기원물질로 판단된다.

• 분석과학
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• 제13권4호
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• pp.440-445
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• 2000

흔적량 입자분석을 위해서는 흔적량의 입자를 다룰수 있는 미세도구가 필요하며 이들을 능숙하게 다룰수 있는 기술 또한 필수적이다. 본 연구에서는 다양한 미세도구들의 제작 및 사용방법을 소개하고 원자력 시설의 먼지시료 중 존재하는 우라늄입자의 동위원소비를 측정하였으며 이 결과로부터 미신고 핵활동 시설에서 사용한 우라늄의 종류를 알아 낼 수 있는 기술의 가능성을 확인하였다. 원자력 시설내의 오염가능 지역에서 기기의 표면 또는 바닥을 여과지로 문질러 시료를 채취하였고 먼지 중 존재하는 흔적량의 우라늄입자는 고체트랙 검출기를 이용하여 참아내었으며, 찾은 미세크기의 우라늄 입자는 미세도구를 사용하여 절단 분리한 후 TIMS의 필라멘트로 옮겨서 우라늄입자의 동위원소 비를 측정하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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• pp.429-430
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• 2009

• 대한화학회지
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• 제38권1호
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• pp.34-40
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• 1994

다이오드 레이저를 optogalvanic spectroscopy에 이용하여 우라늄, 토륨 및 루비듐에 대한 전자전이 및 다이오드 레이저의 분광학적 특성을 살펴보았다. 흡수스펙트럼의 분석은 속빈 음극관내 음극표면에서 튕김에 의해 형성된 고온의 금속원자 기체를 다이오드 레이저를 이용하여 금속원자의 광흡수 현상에 따른 임피던스의 변화를 측정함으로써 수행되었다. 다이오드 레이저를 사용하여 자연산 악티늄족 원소인 토륨과 우라늄의 검출을 수행하였다. 본 실험에 이용된 optogalvanic spectroscopy에서는 Doppler효과로 인한 띠 나비에 제한이 있어 초미세 갈라짐이나 동위원소 선이동을 관찰하는데 어려움이 있었다. 하지만 루비듐 780.023 nm에서는 Doppler 띠 넓힘이 있음에도 불구하고 동위원소의 선이동과 초미세 갈라짐을 관찰할 수 있었다. 본 연구에서는 다이오드 레이저가 방사능을 지닌 악티늄족 원소들의 검출과 이들의 동위원소 존재비를 측정할 때 유용하고, 별로 알려지지 않은 란탄족 및 악티늄족의 초미세 갈라짐 상수와 같은 분광학적으로 중요한 파라미터를 구하는데에도 긴요하게 쓰일 수 있음을 고찰하였다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.659-669
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• 2021

본 연구는 다양한 지질의 지하수(대전, 청원, 춘천, 이천, 괴산 지역) 내 우라늄-238 및 라돈-222와 같은 자연방사성물질의 산출과 헬륨 동위원소와의 상관성을 해석하고, 헬륨의 기원별 혼합비를 분석하여 대수층의 지표환경과의 연관성을 추론하고자 하였다. 이를 위하여 연구지역에서 9개의 지하수 시료를 채취하여 우라늄-238, 라돈-222, ³He/⁴He 동위원소를 분석하였다. 분석결과 복운모화강암 지역의 지하수에서 우라늄-238의 농도가 218~477 ㎍ /L의 범위로 높은 함량을 보여주었다. 지하수의 ⁴He 대기-지각 혼합비와 라돈-222 함량과는 상관성 있는 경향을 보여준다. 즉, 지각기원 ⁴He비가 높을수록 라돈의 함량이 높은 경향을 보인다. 그러나 헬륨과 우라늄-238과의 상관성은 거의 보여주지 않는다. 헬륨과 라돈은 불활성기체이므로 지하환경에서 거의 유사한 거동을 보이는 반면, 무기이온인 우라늄-238과 불활성기체인 헬륨은 그들의 거동 자체가 다르기 때문이다. 대기-지각-맨틀 기원의 헬륨 혼합비를 보여주는 3He/⁴He vs ⁴He/²⁰Ne 상관관계도에서 지하수는 3개의 그룹(대기, 대기-지각혼합, 지각-맨틀 혼합)으로 구분된다. 연구결과는 헬륨의 기원별 혼합비를 통하여 지하수 대수층의 환경과 지표환경과의 상관성 해석을 위한 도구로 활용될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권4호
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• pp.187-193
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• 1999

국내 석탄화력발전소에서 발생되는 비산석탄회의 방사능 농도 분석을 수행하였고 재활용을 위한 방사능 함량의 유해도를 평가하였다. TBP 용매추출법과 알파스펙트로베타를 사용하여 비산석탄회에 존재하는 우라늄 동위원소($^{238}U,\;^{235}U,\;^{234}U$)의 방사능 농도를 측정하였으며, 감마스펙트로메타를 사용하여 $^{226}Ra,\;^{232}Th,\;^{40}K$ 등의 방사능 농도를 결정하였다. 우라늄 동위원소의 농도측정 결과 $^{238}U,\;^{235}U,\;^{234}U$의 방사능 농도는 평균적으로 각각 116.1, 5.01, 및 121.2 Bq $kg^{-1}$으로 나타났으며, $^{234}U/^{238}U$의 방사능 농도비는 $1.04\;{\pm}\;0.03$ 로서 자연상태의 토양중 방사능 농도 비인 1.14 와 유사하였다. 동일시료에 대한 감마측정 결과 $^{226}Ra,\;^{292}Th$ 및 $^{40}K$의 방사능 농도는 각각 $101.7\;{\sim}\;113.9,\;39.5\;{\sim}\;54.2$, 및 $315.0\;{\sim}\;990.6$ Bq $kg^{-1}$ 으로 나타났다. $^{226}Ra,\;^{292}Th$ 및 $^{40}K$ 동위원소의 농도를 사용하여 재활용 목적으로서의 비산석탄회의 방사능 함량 유해도를 평가하였고, 그 결과 본 연구의 대상물질인 비산석탄회의 방사능 함량은 허용기준치 이하로 나타났다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.131-136
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• 1999

토륨은 자연계에서 유일한 동위원소인 Th-232로 존재하며 반감기는 1.4$\times$$10^{10}$년으로 U-238의 4.5$\times$$10^{9}$년에 비하여 약 3배 길고 매장량도 약 3배 많은 것으로 알려져 있다. 토륨은 원자력 초기 개발단계인 1950년대부터 우라늄에 관한 연구와 함께 시작되었지만, 70년대 중반 이후로는 토륨 핵연료 재처리의 어려움과 여러 정치적 이유로 이에 관한 연구가 거의 중단되었다.(중략)