• 한국방사선학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.503-510
• /
• 2020

콘크리트는 원자력 시설의 차폐용 구조물로 광범위하게 사용되고 있는 재료이다. 하지만, 시설의 해체 시 양적으로 가장 많이 발생하는 방사성 폐기물이기도하다. 콘크리트는 중성자를 포획하여 다양한 방사성 핵종을 생성하기 때문에 해체 전에 시료를 채취하여 방사능 측정 및 평가를 수행해야 한다. 측정은 주로 HPGe 검출기를 이용하는데 시료의 정확한 방사능 판정을 위해는 기하학적 보정인자, 자가흡수 보정인자, 계측기의 절대효율 등 효과적인 보정인자를 측정치에 반영해야 한다. 보정인자는 기하학적 및 화학적 상태가 실제 시료와 동일한 표준시료를 이용해서 동일한 측정조건 하에서 획득한다. 하지만, 콘크리트는 다양한 구성물질과 높은 밀도로 전처리가 제한적이므로 콘크리트 표준시료를 제작하는 것은 매우 어렵다. 또한 코어드릴(core drill)을 사용하여 채취되는 콘크리트 시료는 체적선원이므로 직경에 대한 기하학적 보정과 밀도에 대한 자가흡수에 대한 보정이 필수적이다. 따라서, 최근에는 많은 연구자들이 표준선원을 제작 후 측정하는 대신 몬테카를로 전산모사(Monte Carlo simulation)을 이용하여 효과적인 보정인자들을 계산하는 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 Monte Carlo code 중 하나인 Geant4를 이용하여 방사화 콘크리트에서 가장 많이 생성되는 핵종인 ¹⁵²Eu, ⁶⁰Co에서 방출되는 감마선 에너지에 대한 콘크리트 코어시료의 직경과 밀도에 따른 보정인자를 산출하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.227-232
• /
• 2012

차세대 원자력발전용 고온 열교환기 소재로 이용될 가능성이 높은 Ni-Cr계 고온합금인 Inconel 617과 Hastelloy X의 표면처리에 따른 FLiNaK(LiF-NaF-KF) 용융염 하에서의 고온물성에 대한 연구를 수행하였다. Inconel 617과 Hastelloy X기판 상에 각각 PVD인 arc discharge 및 sputtering법에 의해 TiAlN 및 $Al_2O_3$ 박막을 코팅 하였다. 이러한 표면처리가 이들 합금의 FLiNaK 용융염 하 고온 안정성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 용융염 하 Ni-Cr계 고온합금의 부식 원리를 이해하기 위해, 용융염 수송 loop에 사용 중 파단된 Inconel 파이프에 대한 미세구조 분석을 수행하였다. 표면처리 된 합금들을 $600^{\circ}C$ 용융염 내에서 열처리 하였으며, 열처리 전후 시편들에 대해 상형성, 미세구조 등 고온 물성 변화를 측정하였다. 연구결과 코팅되지 않은 경우 보다 TiAlN 및 $Al_2O_3$ 박막이 코팅된 소재에서 보다 우수한 고온 안정성을 보여주었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제24권4호
• /
• pp.215-223
• /
• 1999

PWR 원전 증기발생기 수실의 방사선장 특성과 그곳에서 작업하는 종사자의 유효선량을 몬테칼로 시뮬레이션으로 평가하였다. 선원항으로는 고리1호기 증기발생기 방사화물 분석결과가 사용되었으며 유효선량 평가에는 MCNP4A코드와 MIRD형 성별 수학적 인형 모의피폭체가 사용되었다. 수실 내부 방사선장은 U튜브 영역에서 내려오는 방사선이 지배적이었으며 극각에 대해 근사적으로 코사인 분포를 나타내었다 유효선량률은 표준성인과 체격이 작은 성인(이 목적으로 15세 모의피폭체가 사용되었다.)의 경우 각각 36.22$mSvh^{-1}$와 37.06$mSvh^{-1}$로서 체격의 영향은 경미했다. 한편, 모의피폭체의 머리, 가슴 및 하복부에 해당하는 위치에서 평가된 조사선량률과 에너지스펙트럼에 대해 ICRU47에서 주어진 주위선량당량 환산계수를 이용해 평가한 등가선량률은 각각 119, 71, 및 58 $mSvh^{-1}$로 나타났다. 따라서 개인선량계 판독에서 얻는 심부선량 또는 유효선량은 앞서 계산한 유효선량률의 2배 정도가 될 것으로 보인다. 이 사실은 일반적인 개인선량계의 경사입사 방사선에 대한 과대/과소 평가 특성과 함께 비정규, 고선량률 방사선장에 종사하는 작업자의 선량계측 계획 및 결과의 해석에 매우 신중해야 함을 알려준다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제36권2호
• /
• pp.59-63
• /
• 2011

가속기 기반 중성자 표준장은 검출기 및 도시메터 교정, 핵자료 생산, 동위원소 생산등 에 필수적으로 필요한 기반 장비이다. 가속기 기반 중성자 표준장 실험실을 설계하는데 있어서 원하는 에너지의 직접적인 중성자 이외에 산란되어서 입사하는 산란 중성자를 줄이는 것은 매우 중요하다. 따라서 그러한 조건을 얻어내기 위하여 다양한 조건을 가정하여 MCNPX 모사계산을 수행하였다. 우선은 기존의 실험실 조건에서 양성자 운동방향인 0도 방향에 있는 중성자 Flux 측정용 공기로 이루어진 가상의 Chamber에 직접 입사하는 중성자 flux와 벽이나 바닥에 충돌을 한 후에 입사하는 간접적인 산란 중성자 flux를 각각 계산하였다. 그 결과 충돌 한 후에 0도 방향의 Chamber에 입사하는 산란 중성자 flux 중에 바닥에 충돌을 한 후 0도 방향의 Chamber로 입사하는 산란 중성자 flux가 가장 많다는 것을 알 수 있었다. 따라서 바닥의 콘크리트만을 없앴을 때와 콘크리트를 제거하고 땅을 1m 정도 파내려갔을 때를 가정하여 재계산을 하였고 그 결과 콘크리트를 없애고 땅을 1m 정도 파면 바닥에 충돌하고 Chamber로 들어오는 산란 중성자 flux가 다른 곳에 충돌하고 들어오는 것보다 낮아지는 정도까지 줄어드는 것을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제26권1호
• /
• pp.18-27
• /
• 2015

컴프턴 산란 현상을 이용하여 전자적 집속 방법으로 영상화하는 컴프턴카메라는 고민감도 및 고에너지 해상도의 장점을 이용하여 핵의학 응용분야에 대한 잠재력이 큰 영상 시스템이다. 본 논문에서는 컴프턴카메라를 이용한 다중 추적자 영상의 효용성 평가와 정확한 3차원 단면영상 촬영을 위한 Orlov 조건을 만족하는 회전하는 컴프턴카메라의 구조를 조사하였다. 140/511 keV의 방사선원의 소프트웨어 모형을 구성하고 이에 대한 몬테카를로 전산모사 시뮬레이션을 수행하여 리스트모드 배열된 부분집합 기댓값 최대화 방법으로 재구성된 다중 추적자 영상으로 컴프턴카메라의 효용성을 검증하였다. 산란부와 흡수부를 평행하게 위치시킨 고정된 컴프턴카메라와 촬영대상 주위 $360^{\circ}$를 회전하는 컴프턴카메라를 구성하여 검출된 투사선의 구좌표계 각도에 대한 히스토그램을 비교 평가하였다. 140/511 keV의 동시 계측된 몬테카를로 전산모사 데이터의 다중 추적자 영상이 2차원 및 3차원 재구성 시 잘 구분되는 것을 확인하였으며, 회전된 컴프턴카메라의 경우, 회전각도에 반비례하여 3차원 영상재구성에 필요한 유효 투사선이 증가하였다. 26분의 계산 시간 및 5백만개의 적절한 유효 투사선의 개수를 고려할 때 컴프턴카메라의 회전각은 $30^{\circ}$가 현실적으로 적절할 것이며 증가한 검출 시간은 다중 컴프턴카메라를 구성하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 고찰한 고민감도 및 고에너지 해상도를 가진 컴프턴 카메라는 다중추적자 영상화를 위해 적합한 시스템이며 생화학 및 생리학적 상태 변화에 대한 임상 정보를 제공하며 각종 질병 진단 및 치료 방법 개발 등에 기여할 수 있는 잠재력이 있는 영상 시스템이다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권5호
• /
• pp.481-489
• /
• 2010

수직관내 발달 유동의 층류혼합대류에 관한 본 연구는 Re 1,000에서 3,000, $Gr_H\;10^5$에서 $10^8$, Pr 2,000 에서 7,000 그리고 종횡비 1부터 7에 대한 범위에 대해서 수행되었다. 유사성(Analogy)의 원리를 이용하여 수직관내 발달 유동의 층류혼합대류 열전달계를 물질전달계로 모사하였다. 물질전달계로써 Nu 수는 기존의 문헌들의 그것들보다 상당히 큰 값이었는데, 이는 본 실험의 높은 Pr 수 때문이다. 본 연구에서의 종횡비는 완전발달 할 만큼 크지 않았기 때문에, 실험 결과는 긴 수직관내 혼합대류 유동보단 평행평판에서의 혼합대류 유동과 유사하였다. 본 연구의 결론으로서 낮은 종횡비와 $Gr_H$ 수를 갖는 수직관내 발달 유동의 층류혼합대류 유동은 수직 평판에서의 층류혼합대류 유동과 유사한 거동을 보인다는 것이다. 그리고 종횡비와 $Gr_H$ 수가 증가할 때 유체의 거동은 수직관내 완전발달 유동과 유사한 현상을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제8권11호
• /
• pp.217-224
• /
• 2008

방사성 물질 중 동위원소를 이용한 치료는 1964년부터 현재까지 꾸준히 증가하는 추세이다. 그에 따른 안전관리도 강화 되었다. 그러나 현재 규정과 제도가 오히려 치료행위에 악영향을 주거나 이를 회피하기 위한 수단으로 임상에서 치료병동을 개설하지 아니하고 소량의 방사능으로 치료를 하고 있으며, 치료병동이 있다 하더라도 그 시설을 감당하지 못하고 많은 입원환자를 유치하지 못함으로 인하여 환자가 치료를 받기위해 상당기간 동안 대기하여야 한다. 최근 원자력의학원에서 기존 병실을 포함한 약 10개 병실을 보유하게 되어 대기 상태가 해소된 듯 보여 지지만 현재 국내에서 약 28개 병원에서만 총 57개의 방사성 동위원소 병실을 사용 하고 있어 아직 까지도 상당기간 치료를 위하여 대기하고 있는 실정이다. 따라서 환자는 호르몬 조절시간이 장기화 되고 치료병실이 없는 의료기관에서는 최대 방사능 30mCi로 수차례에 걸쳐 시행하게 된다. 이는 환자, 가족, 지인 등에게 수회에 걸쳐 피폭을 주는 결과를 발생시킬 것이다. 또한 의료인 및 보건의료인이 환자 및 보호자에게 피폭에 대한 고지의무를 다한다 하더라도 환자를 비롯한 가족에게는 상당한 심적 부담감을 줄 수 있을 것이다. 그러므로 현재 3차 진료에 해당하는 병원 및 의료기관에서는 치료병실을 설치해야하는 필수 조건으로 의무화 하는 등 방사성동위원소 치료에 따른 시설 강화와 제도 개선의 노력이 있어야 할 것이다.

• Applied Microscopy
• /
• 제33권1호
• /
• pp.25-39
• /
• 2003

큰발웃수염박쥐 (Myotis macrodactylus)의 세정관 정상피의 분화과정과 미세구조적 특징들은 알아보기 위하여 광학 및 전자현미경을 이용하여 조사하였다. 정자형성 과정은 4월부터 9월까지로 나타났다. 정자형성세포의 미세 구조적 특징에 있어서, A형 (Ad, Ap)의 정원세포는 기저막 위에 위치하며, Sertoli cell에 의해 둘러싸여져 있고, 대부분의 세포는 타원형이다. Ad형은 Ap형 보다 핵과 세포질의 전자밀도가 높은 것이 특징적인 반면에, B형의 정원세포는 구형의 세포로서 A형 정원세포 보다 세포가 크며, Ap형과 마찬가지로 세포질이 밝고, 거의 핵소체가 핵막에 인접되어 있다. 정모세포는 크고 구형이지만, 제 1 정모세포가 제 2 정모세포보다 다소 크다. 정자변태는 골지, 두모, 첨체, 성숙 및 이탈기로 구분하였고, 세포구조물의 특징들에 의해 각각 전 후기로 다시 세분하여 전과정을 9 (기)로 나누었다. 핵질의 변화는 골지후기부터 서서히 응축하기 시작하여, 이탈기에서 완전한 핵을 형성하였다. 정자꼬리의 형성시기는 골지전기에서 형성하기 시작하여 이탈기에서 완성되었다. 동면직전 10월부터 동면기 (11월, 12월, 이듬해 1, 2, 3월)까지는 정자형성 세포의 퇴화과정이 일어났다. 즉 미분화 정자형성 세포들은 세르톨리 세포의 식작용에 의해 포식되어졌는데 이는 동면을 위한 에너지 효율적 이용과 번식조절을 위한 적응 메카니즘이라 여겨진다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제39권4호
• /
• pp.623-630
• /
• 2016

방사선 피폭에 의한 간조직의 장해는 경화성 위축으로 복수가 발생하고 황달과 피로감이 수반된다. 이러한 장해에는 간세포의 형태학적 변화가 동반되고 소기관들의 손상이 연관되어 있다. 본 연구는 이러한 소기관들의 형태적 손상을 알아보고자 하였다. 특히 에너지 대사와 관련된 미토콘드리아와 세포질그물 핵막을 중심으로 관찰하였으며, 방사선 방어제 연구와 병행하였다. 방어제는 혈류 증가 작용이 있는 알리인을 투여하였다. 세포 관찰은 투과전자현미경을 활용하였다. 실험결과, 7 Gy 전신 조사에서 간세포의 핵막이 비후되고, 소기관들 주변에 염증성 변화가 관찰되었다. 20일 경과된 세포에서는 과산화소체와 미토콘드리아 막이 손상되었고 세포질에서 공포가 확인되었다. 30일 경과된 세포에서는 거대한 지방세포들이 관찰되었고. 조면소포체에는 리보솜이 분리된 것을 확인하였다. 알리인 투여 후 간세포에서는 핵막 주변에 많은 수의 조면소포체들이 선명하게 관찰되었고 핵막도 비후되지 않았다. 세포질에는 공포화되거나 염증성 증후들이 관찰되지 않았다. 미토콘드리아의 막손상도 없었으며 글리코겐도 정상적으로 확인되었다. 따라서 일부 방어효과가 있는 것으로 확인되었다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.179-184
• /
• 2018

본 연구는 표준 감마선 조사장치의 유효빔 크기를 실측과 시뮬레이션의 결과를 비교하여 유효빔 영역의 결정에 유용한 수단을 제공하고자 하였다. 시뮬레이션과 전리함을 이용한 실측의 결과는 공기커마율의 경우는 상대오차 4.5~7.3% 범위에 분포하였다. 유효빔 영역의 크기는 시뮬레이션의 경우 수평 방향 27cm, 수직 방향 21.6cm로 구현되었고, 필름을 이용한 실측결과는 수평 방향 26.5cm, 수직 방향 21.9cm로 유사한 결과가 도출되었다. 수평방향의 상대오차는 1.85%, 수직 방향은 1.38% 이며 유효빔 영역도 감마선장을 중심으로 유사하게 분포하였다. 감마선 조사장치에 있어서 시뮬레이션의 유효성이 충분함을 확인하였다. 특히 공기커마율보다 유효빔 크기의 상대오차가 적은 것은 빔의 크기가 표준선원의 용량보다는 기하학적 요인으로 결정되기 때문인 것으로 판단된다. 향후 시뮬레이션을 이용한 광자 에너지 분포도의 신뢰성을 높이기 위한 연구가 필요 할 것이다.