• 방사성폐기물학회지
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• 제14권4호
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• pp.343-356
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• 2016

한국원자력환경공단에서는 국내 경수로 원전에서 발생한 사용후핵연료를 건식으로 저장하기 위하여 안전성을 최우선으로 국내/외 기술기준을 준수하여 금속겸용용기를 개발하였다. 이러한 금속용기는 50년 동안 주요 안전성요소(구조, 열제거, 격납, 임계방지, 방사선차폐 등)에 대한 건전성을 유지하고, 운영기간 중 유지보수 과정에 폐기물의 발생을 최소화 하고 이를 안전하게 관리할 수 있도록 설계하였다. 본 논문은 설계수명이 종료된 금속용기 본체 및 내/외부 구조물에 대한 방사화 평가를 통해 정량적인 방사능 재고량에 대한 정보를 제공한다. 본 논문에서는 금속용기 본체 및 구성품의 방사화 방사능 재고량은 MCNP5 ORIGEN-2 평가체계를 이용하여 계산하였으며, 각 구성품의 화학조성, 중성자속 분포, 반응률 및 저장기간 동안 중성자조사 기간을 반영하여 평가하였다. 평가결과, 설계수명 이후 10년 경과시 모든 금속재질에서 $^{60}Co$의 방사능이 기타 핵종들에 비하여 가장 큰 방사능을 띄는 것으로 나타났으며, 중성자차폐체인 수지에서는 수명직후 $^{28}Al$ 및 $^{24}Na$등의 고에너지 감마선을 방출하는 핵종은 반감기가 짧아 0.5년 이후에는 무시할 수 있는 수준으로 나타났다. 또한, 사용후핵연료 제거후 캐니스터 및 금속용기 본체에 대한 표면 선량률 평가결과, 상당히 낮은 값을 나타내어, 해체 시 작업자가 받는 피폭선량은 무시할 수 있는 수준으로 평가되었다. 본 평가방법은 사용후핵연료 금속겸용용기 해체 시 계획의 수립 및 해체작업 종사자의 피폭선량 예측, 방사성폐기물의 관리/재활용 등의 기본자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제19권3호
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• pp.209-221
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• 1994

원자력발전소의 중대 사고시 대기로 방출된 방사성물질에 의해 피폭자가 사고후 일생동안 받게 될 전신 피폭선량과 핵종의 상대적 중요도를 방출점으로부터 거리에 따라 각 피폭경로에 대해 평가하였다. 방사능운과 지표에 침적된 방사성물질에 의한 외부피폭, 호흡과 오염된 음식물섭취에 의한 내부피폭이 피폭경로로 고려되었다. 오염된 음식물섭취에 의한 영향은 우리나라 환경을 고려하여 개발된 동적 삽식경로모델 KORFOOD을 사용하여 침적시점과 침적후 시간에 따른 음식물내 방사성물질의 농도 변화를 고려하였다. 방출점으로부터 80km까지 피폭선량을 평가한 결과, 오염된 음식물섭취에 의한 영향이 가장 높았다. 핵종별 기여도는 방사능운에 의한 외부피폭과 호흡에 의한 내부피폭의 경우 I, 침적된 방사성물질에 의한 외부피폭의 경우 Cs에 의한 영향이 가장 높았다. 오염된 음식물섭취에 의한 내부피폭의 경우 Cs은 여름철 침적, Sr은 겨울철 침적에 보다 중요한 영향을 미쳤다.

• 분석과학
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• 제29권6호
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• pp.293-299
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• 2016

본 연구는 남한강 수계 하천 퇴적물 중 $^{137}Cs$의 방사능 농도 분포 실태를 조사하고, 국외 연구사례와 비교하여 국내 하천퇴적물 중 $^{137}Cs$의 농도수준을 평가하였다. 감마선분광분석기를 이용하여 퇴적물 중 $^{137}Cs$의 방사능 농도를 분석한 결과, 농도범위는 <$MDA{\sim}3.80{\pm}0.14Bq/kg{\cdot}dry$로 국내 토양 중 $^{137}Cs$ 농도와 비슷한 수준을 보였다. 국외 연구사례를 조사한 결과, 원전사고나 방사성물질 유출 등에 의한 오염원이 존재할 경우 $^{137}Cs$의 농도범위는 $3.7{\sim}15,396Bq/kg{\cdot}dry$로 국가별, 오염원 발생시기, 조사시점 등에 따라 다양한 농도 분포를 보였다. 또한, 오염원이 없는 국외 하천 호소 퇴적물 중 $^{137}Cs$의 농도는 대부분 $10Bq/kg{\cdot}dry$ 미만으로 본 연구결과와 유사한 수준으로 나타났다. 본 연구결과는 우리나라 하천퇴적물 중 $^{137}Cs$의 배경농도를 제공하고, 하천의 $^{137}Cs$ 오염여부를 판단하는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권2_spc호
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• pp.291-303
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• 2020

영구정지후 해체가 계획된 고리 1호기 원자력발전소는 해체과정에서 다양한 종류의 방사성폐기물이 대량으로 발생될 것으로 예상되고 있으며, 이 중 원자로 및 내부구조물은 방사능 수치가 높으므로 1차측에서 적절한 크기와 중량으로 해체된다. 고리 1호기 해체시 원자로 및 내부구조물에서 발생되는 방사성폐기물에 대하여 기존 폐기물의 자체처분 현황 및 법적 제한 사항 분석 등을 통해 적절하고 효율적인 처분방법을 마련하는 것은 중요한 사안일 것으로 판단된다. 원자로 및 내부구조물에서 발생되는 폐기물은 중준위에서부터 자체처분까지 다양한 준위의 폐기물들이 발생되며, 이 중 자체처분 준위에 해당되는 폐기물은 방사화 평가 결과, 원자로 상부 헤드와 상부 헤드 인슐레이션에서 발생되는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 방사화 평가 결과를 바탕으로 자체처분 준위에 해당되는 폐기물을 자체처분 평가 코드인 RESRAD-RECYCLE 코드를 사용하여 자체처분 안전성 평가를 수행하였다. 대상 폐기물의 자체처분 시나리오를 선정하고 자체처분시 개인 및 집단별 최대선량을 계산하여 국내 원자력안전법에서 규정하는 자체처분 기준 제한치의 만족 여부를 판단하였다. 평가 결과, 전체적으로 상당히 낮은 결과값을 보이며 기준 제한치를 만족하는 결과를 나타내었으며, 핵종별 자체처분 허용농도를 도출하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권3호
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• pp.193-200
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• 2005

원전에서 발생된 농축폐액 방사성폐기물로부터 $^{14}C$ 및 $^{3}H$를 분리 정량하기 위하여 potassium persulfate와 sulfuric acid의 산화제를 이용하는 산화증류법을 적용하였으며, $^{14}C$와 $^{3}H$는 각각 $^{14}CO_2$ 기체와 HTO 액체로 순차적으로 분리되었다. 분리된 $^{14}C$와 $^{3}H$는 액체섬광계수기를 이용하여 계수되었고, 소광효과를 보정하여 방사능을 측정하였다. 산화증류법을 검증하기 위하여 $^{14}C$ 방사성 표준물은 $Na_{2}^{14}CO_{3}$와 $^{14}C-alcohol$, 그리고 $^{14}C-toluene$의 3종류, 그리고 $^{3}H$ 방사성 표준물은 HTO가 이용되었다. 또한 산화되기 어려운 방향족 화합물 중 $^{14}C-toluene$을 대상으로 가장 최적의 산화 조건을 조사하고자 황산용액 농도에 따라 FT-IR 피크 변화를 평가하였다. 방사성표준시료의 경우와 동일한 방법으로 원전 농축폐액 시료로부터 $^{14}C$와 $^{3}H$를 분리 검출하였는데, 그 결과 회수율은 $^{14}C$와 $^{3}H$가 각각 $8.35{\sim}l.38{\times}10^3$ Bq/g와 $2.46{\times}10^2{\sim}1.40{\times}10^4$ Bq/g로 검출되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권1호
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• pp.103-111
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• 2020

콘크리트 구조물 절단에 사용되고 있는 다이아몬드 와이어 쏘가 장착된 당김형 절단 장치의 단점을 개선하여 밀기형 절단장치를 개발하였다. 개발된 밀기형 절단장치에는 먼지 집진 커버가 부착되며 마찰열을 냉각하기 위한 건식이나 습식방법을 선택할 수 있다. 개발된 절단장치의 동작특성과 집진 먼지의 누설률 측정을 실험하였다. 시험결과 원활한 동작특성을 보였으며, 먼지의 누설률은 1.7%인 것으로 나타났다. 개발된 절단장비를 사용하여 생물학적 차폐 콘크리트 절단 시 작업자의 내부 피폭선량을 평가하였다. 보수적 평가를 위해 노심 중심부분을 절단하는 경우를 가정하였다. 비방사능이 99.5 Bq·g^-1인 누설 먼지로 인해 반면마스크를 착용한 작업자의 예탁유효선량은 0.25 mSv로 평가되었다. 개발된 밀기형 절단장비 사용 시 미량의 먼지 누설률로 인해 작업자의 방사선 피폭이 저감되며, 사용의 편리성으로 세부 절단 계획을 수립할 수 있어 방사성 콘크리트 폐기물 감량에도 기여할 수 있다. 따라서 원전의 방사화된 생물학적 차폐 콘크리트를 비롯하여 철근 콘크리트 구조물 해체 작업 시 절단 장비로서 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권4호
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• pp.208-213
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• 2013

원전의 안전성분석보고서에는 운영기간중 만일의 사고에 따른 방사선안전성 확보를 위해 부지의 적합성 평가가 요구된다. 부지 적합성은 극히 보수적인 가정을 적용하여 제한구역경계에서 방사선 피폭영향을 평가하여 판단하게 된다. 이들 평가는 방사선영향평가 모델을 보수적인 기상조건 등에 적용하여 수행된다. 본 연구에서는 보수적인 평가 결과의 타당성 검증을 목적으로 확산에 양호하지 못한 악기상 조건에서 추적자확산실험을 실시하였다. 원전부지 실험에 앞서 대전시 인근 유성구 학하리 평지에서 추적자 확산실험을 실시하였다. 확산실험의 분석결과 기존의 확산조건이 좋은 경우의 실험결과와 비교할 때 크게 두 가지 큰 차이를 발견할 수 있었다. 하나는 풍속이 매우 낮고 풍향의 변화가 심해 주 풍하 방향에서 나타나는 최대 농도를 찾기 어렵다는 것이고, 다른 하나는 대기가 매우 안정하여 지상 10 m 낮은 높이에서의 방출임에도 불구하고 방출점에서 수 백 m 떨어진 지점에서 처음으로 상대적으로 높은 농도 분포가 나타나는 경우가 있다는 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.93-103
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• 2006

격납건물은 원자로 사고발생시 방사능물질의 외부 유출을 막는 최후의 방벽이므로 가동 중 원전의 격납건물에 대한 안전성평가는 반드시 수행되어야 된다. 이러한 맥락에서 이 논문은 원전 격납건물의 비선형해석을 위해 탄소성 모델을 바탕으로 개발된 8절점 가변형도 쉘 요소와 이를 이용한 구조물의 비선형해석에 대하여 기술하였다. 비선형해석을 위해 콘크리트의 압축거동에 Drucker-Prager 파괴기준을 적용하였고 파괴포락선의 형상을 결정짓는 재료매개변수는 이축응력 실험으로부터 도출하였다. 개발된 쉘 유한요소는 퇴화 고체기법과 횡 전단변형도를 고려하기 위하여 Reissner-Mindlin(RM)가정을 도입하였고 쉘의 두께가 얇거나, 즉 종횡비가 작거나, 균일하지 않은 유한요소망을 사용할 경우 구조물의 강성이 과대하게 평가되는 묶임현상(locking phenomenon)을 제거하기 위해 본 논문에서는 가변형도법을 도입하였다. 개발된 철근콘크리트 쉘 요소의 성능검증을 위해서 벤치마크 테스트를 수행하였고 그 결과 이 논문에서 도출한 유한요소해석 결과는 실험결과와 잘 일치 하였다

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권3호
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• pp.239-245
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• 2010

2009년말 기준으로 11,811 다발의 경수로 사용후핵연료가 방출되었으며, 지금까지 각 사용후핵연료에 대해 방사선원항을 가중하여 설계에 반영하기는 사실상 불가능하여, 원자력 관련시설 설계시 보수성을 갖는 기준 사용후핵연료를 선정하고 이를 바탕으로 시스템 설계를 수행하여 왔다. 방사선원항에 대한 단순모델을 적용하면 각 사용후핵연료에 대한 방사선원항을 가중함으로써 이와 같은 보수성을 배제할 수 있으므로 본 연구에서 웨스팅하우스형 원전에 사용된 사용후핵연료를 대상으로 방사선원항, 즉, 붕괴열, 방사능세기, 섭취위해도 등을 예측하기 위한 회귀모형을 개발하였다. 개발된 회귀식을 통해 예측된 방사선원항값은 ORIGEN-ARP 코드로 계산된 값과 약 5% 이내에서 잘 일치함을 확인하였으며, 이의 유용성을 검토한 결과 각각의 사용후핵연료에 대한 방사선원항을 가중하여 설계에 반영하면 보수성을 줄일 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 회귀식은 사용후핵연료의 저장 및 처분과 관련한 원자력시설 설계시 개념설계 단계에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권4호
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• pp.473-478
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• 2018

원전 해체 공정 중 절단 및 용융작업에서 발생되는 방사성 에어로졸은 작업종사자의 호흡을 통해 내부 피폭을 유발하게 된다. 이에 따라 해체 중 방사성 에어로졸로 인한 작업종사자의 내부피폭 평가가 필요한 실정이다. 정확한 내부피폭평가를 위해서는 작업종사자의 작업환경 실측값이 필요하지만 실측에 어려움이 있을 시에는 국제방사선방호위원회(ICRP)에서 제시하는 섭취량 분율 및 입자 크기 등의 권고 값을 통해 내부피폭선량을 추정할 수 있다. 본 논문에서는 입자 크기의 선정은 ICRP에서 권고하는 작업종사자의 고려 입자 크기인 $5{\mu}m$을 적용하였다. 발생량의 경우, 불가리아의 Kozloduy 부지 내의 용융시설에서 발생 된 에어로졸의 포집량 데이터를 이용하여 섭취량을 산정하였다. 또한 이를 이용해 작업종사자의 체내 및 배설물에서의 방사능 수치를 계산하고 BiDAS 전산코드를 통해 내부피폭 평가를 수행하였다. Type M이 0.0341 mSv, Type S가 0.0909 mSv로 두 흡수 형태 각각 국내 연간 선량 한도의 0.17%, 0.45% 수준을 나타내었다.