• 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.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권2호
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• pp.91-100
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• 2016

경수로 원전을 대상으로 원전 내 방사화 대상 물질인 스테인리스강, 탄소강 및 콘크리트의 불순물 정보 적용여부에 따른 방사화 핵종 재고량을 계산하였다. 본 연구에서 탄소강은 압력용기 물질에 사용되었고, 스테인리스강은 압력용기 내부 물질에 사용되었으며, 일반 콘크리트가 생체 차폐체에 사용되었다. 금속 물질에 대해서는 참고자료 1개의 불순물 함량 정보를 적용하였고, 콘크리트 물질에서는 참고자료 5개의 불순물 함량 정보를 적용하여 평가를 수행하였다. 방사화 핵종 재고량 전산해석 시 중성자속 계산에는 MCNP 전산코드를, 방사화 계산에는 FISPACT 전산코드를 각각 사용하였다. 계산 결과, 금속 물질에서 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 비방사능이 2배 이상 높았으며, 특히 콘크리트에서는 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 최대 30배 이상 비방사능이 높게 계산되었다. 방사화 핵종의 생성반응과 재고량을 분석한 결과, 금속 구조물에서는 불순물 중 Co원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인 Co-60이, 콘크리트에서는 불순물 중 Co, Eu 원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인Co-60, Eu-152, Eu-154 이 방사성폐기물 준위 결정에 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 원전 해체 계획 수립 시 방사화 핵종 재고량 평가 및 규제에 활용될 수 있을 뿐 아니라, 해체를 고려한 원전 또는 원자력시설의 설계 단계에서도 참고자료로 활용 될 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권3호
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• pp.265-279
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• 2017

2014년 12월 사용 승인된 경주 중저준위 방사성폐기물 동굴처분시설은 중저준위 방사성폐기물의 처분을 위해 운영중이나 중준위 방사성폐기물을 처분할 수 없다. 왜나하면 기존 중준위 방사성폐기물이 원자력안전위원회 고시 2014-003호에 따라 방사성폐기물 준위가 세분화되었으며, 기존의 중저준위 방사성폐기물 핵종별 처분농도제한치 값이 변경되었으나 이를 고려하지 못하였기 때문이다. 중준위 방사성폐기물의 안전한 처분을 위해 IAEA에서 제시한 방법론과는 달리 방사능량 산출 시 적용된 가용데이터를 기반으로 기존의 설정된 극저준위 및 저준위 방사성폐기물의 처분농도제한치를 고려하여 1단계 동굴처분시설의 중준위 방사성폐기물에 대한 처분농도제한치를 설정하였다. 단, $^{14}C$의 경우 처분농도제한치 외에 추가적인 방사능량 제한이 필요함을 확인하고 우물이용시나리오를 통해 1단계 동굴처분시설의 총방사능량을 제한하였다. 설정된 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치와 $^{14}C$의 총방사능량이 적용된 방사능량에 대해 운영 중 및 폐쇄 후 시나리오의 평가결과가 모두 성능목표치를 만족함을 확인하여, 도출된 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치가 1단계 동굴처분시설의 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치로 사용할 수 있음을 확인하였다. 처분 안전성 증진을 위해 방사성폐기물 발생기관의 데이터를 추가 확보하며, $^{14}C$의 누적방사능량을 관리해 나갈 계획이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권1호
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• pp.33-41
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• 2017

Background: Phosphate rock and its by-product are widely used in various industries to produce phosphoric acid, gypsum, gypsum board, and fertilizer. Owing to its high level of natural radioactive nuclides (e.g., $^{238}U$ and $^{226}Ra$), the radiological safety of workers who work with phosphate rock should be systematically managed. In this study, $^{238}U$, $^{232}Th$, $^{226}Ra$, and $^{40}K$ levels were measured to analyze the transport characteristics of these radionuclides in the production cycle of phosphate rock. Materials and Methods: Energy dispersive X-ray fluorescence and gamma spectrometry were used to determine the activity of $^{238}U$, $^{232}Th$, $^{226}Ra$, and $^{40}K$. To evaluate the extent of secular disequilibrium, the analytical results were compared using statistical methods. Finally, the distribution of radioactivity across different stages of the phosphate rock production cycle was evaluated. Results and Discussion: The concentration ratios of $^{226}Ra$ and $^{238}U$ in phosphate rock were close to 1.0, while those found in gypsum and fertilizer were extremely different, reflecting disequilibrium after the chemical reaction process. The nuclide with the highest activity level in the production cycle of phosphate rock was $^{40}K$, and the median $^{40}K$ activity was $8.972Bq{\cdot}g^{-1}$ and $1.496Bq{\cdot}g^{-1}$, respectively. For the $^{238}U$ series, the activity of $^{238}U$ and $^{226}Ra$ was greatest in phosphate rock, and the distribution of activity values clearly showed the transport characteristics of the radionuclides, both for the byproducts of the decay sequences and for their final products. Conclusion: Although the activity of $^{40}K$ in k-related fertilizer was relatively high, it made a relatively low contribution to the total radiological effect. However, the activity levels of $^{226}Ra$ and $^{238}U$ in phosphate rock were found to be relatively high, near the upper end of the acceptable limits. Therefore, it is necessary to systematically manage the radiological safety of workers engaged in phosphate rock processing.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권2호
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• pp.155-162
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• 2008

후행 핵연료주기 경제성 평가는 추정 비용의 불확실성, 평가 대상기간의 장기성, 적용 할인율에 따른 계산결과의 변동성 등 많은 불확실성을 내포하고 있기 때문에 평가기관 또는 평가자에 따라 그 결과가 서로 상이하다. 본고에서는 지금까지 수행 된 주요 경제성 평가 연구들을 조사/분석하여 그 특징과 한계를 알아봄으로써 현재 국내에서 추진되고 있는 사용후핵연료 공론화 및 후행 핵연료주기 정책 연구 추진에 기초자료로 활용될 수 있도록 하고자 하였다. 분석 결과 사용후핵연료 재활용 옵션에 비해 직접처분 옵션이 유리하나, 입력 자료로 사용된 파라미터 값에 따라 결과의 불확실성이 많이 나타나 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.496-499
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• 2014

30MeV Cyclotron의 양성자가 Xe-124 기체 표적 시스템에 조사될 때 가능한 핵반응을 적용하여 Xe Gas를 GPM으로부터 Target으로 까지 전송하는 시스템을 설계하고 제작하였다. 시스템 설계는 크게 4파트로 나누어 설계하였다. 각각의 하드웨어 부분은 솔리드웍스를 이용하여 설계하였다. Target은 헬륨으로 Havor Foil을 쿨링시키게 설계했고 물은 타겟에 들어간 Xe Gas를 조사 시 높아지는 온도를 식혀주는 역할을 하게 제작하였고 온도센서와 압력센서를 장착하여 눈으로 확인할 수 있게 제작하였다. GPM(Gas Process Manifold)은 Xe Gas를 운반하도록 준비하는 부분이며 Xe Gas를 담고있는 부분과 불순물을 제거하는 부분이 있다. HCS(Helium Circulation System)은 헬륨을 이용하여 각파트를 클리닝 하고 냉각시켜 준다. 이러한 각 부분들을 PLC로 제어하게 하여 유지보수시의 편리성을 추구하였고 PC Vue를 사용하여 SIEMENS PLC를 더욱더 안전하게 인터페이스하게 하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.849-856
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• 2020

감마선 에너지 스펙트럼 연구에서 에너지 분석을 통한 핵종 분석은 매우 중요하다. 감마선 에너지 측정에 일반적으로 사용되는 고순도 Ge 검출기는 높은 에너지 분해능과 상대적으로 높은 검출 효율 때문에 일반적으로 사용된다. 그러나 반도체 검출기는 높은 에너지 분해능을 유지하기 위해 주변 환경에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단하지 않으면 원래의 성능을 유지하기 어렵고 고가의 장치의 효과를 얻지 못하는 문제점이 있. 따라서 본 연구에서는 검출기에서 발생하는 전기적 노이즈를 제거하기 위해 접지 루프 아이솔레이터 (NEXT-001HDGL)를 사용했다. 에너지 분해능 향상 효과를 테스트하기 위해 양성자 가속기 KOMAC에 새로 설치된 HPGe 검출 장치를 사용했다. 감마선 에너지 2614 keV의 경우 에너지 분해능이 (0.16 ± 0.02) %에서 (0.11 ± 0.01) %로 개선되었고, 감마선 에너지 662 keV의 경우 에너지 분해능이 (0.72 ± 0.07) %에서 0.27 ± 0.03 %로 향상되었다. 이 결과는 KOMAC (Korea Multi-Purpose Accelerator Complex)의 HPGe 검출 장비를 이용한 감마선 스펙트럼 연구에 매우 유용한 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제47권2호
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• pp.99-106
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• 2022

Background: The radionuclide inventory calculation codes such as ORIGEN and FISPACT collapse neutron reaction libraries with energy spectra and generate an effective one-group cross-section. Since the nuclear cross-section data, energy group (g) structure, and other input details used by the two codes are different, there may be differences in each code's activation inventory calculation results. In this study, the calculation results of neutron-induced activation inventory using ORIGEN and FISPACT were compared and analyzed regarding radioactive waste classification and worker exposure during nuclear decommissioning. Materials and Methods: Two neutron spectra were used to obtain the comparison results: Watt fission spectrum and thermalized energy spectrum. The effective one-group cross-sections were generated for each type of energy group structure provided in ORIGEN and FISPACT. Then, the effective one-group cross-sections were analyzed by focusing on ⁵⁹Ni, ⁶³Ni, ⁹⁴Nb, ⁶⁰Co, ¹⁵²Eu, and ¹⁵⁴Eu, which are the main radionuclides of stainless steel, carbon steel, zircalloy, and concrete for decommissioning nuclear power plant (NPP). Results and Discussion: As a result of the analysis, ¹⁵⁴Eu and ⁵⁹Ni may be overestimated or underestimated depending on the code selection by up to 30%, because the cross-section library used for each code is different. When ORIGEN-44g, -49g, and -238g structures are selected, the differences of the calculation results of effective one-group cross-section according to group structure selection were less than 1% for the six nuclides applied in this study, and when FISPACT-69g, -172g, and -315g were applied, the difference was less than 1%, too. Conclusion: ORIGEN and FISPACT codes can be applied to activation calculations with their own built-in energy group structures for decommissioning NPP. Since the differences in calculation results may occur depending on the selection of codes and energy group structures, it is appropriate to properly select the energy group structure according to the accuracy required in the calculation and the characteristics of the problem.

• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.20-25
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• 2022

본 연구에서는 방사성 폐액내 포함된 방사성 핵종인 세슘-137(Cs-137) 및 스트론튬-90(Sr-90)의 친환경적인 제염을 위해 미세조류의 적용 가능성을 평가하였다. Cs-137 및 Sr-90이 각각 함유된 일원계 표준 방사성 용액과 3차 증류수를 희석하여 1.5 Bq/mL Cs-137, 1.0 Bq/mL Sr-90 농도로 제조한 뒤 실험에 사용하였다. 미세조류는 2종을 사용했으며, Sr-90 제염에는 Chlorella Vulgaris를 사용하였고, Cs-137 제염에는 Hematococcus pluvialis를 사용하여 실험을 수행하였다. 실험 방법은 2주 간 배양된 미세조류를 반투과막이 부착된 병에 투입한 뒤, 미세조류가 투입된 병을 제조된 방사성 용액에 투입하여, 반투과막을 통해 미세조류와 방사성 용액이 48 시간 동안 반응하도록 하였다. 각 시료에 대한 방사능 농도 분석은 γ선 동위원소인 Cs-137은 감마선 핵종 분석기를 사용하였고, β선 동위원소인 Sr-90은 액체섬광계수기(LSC: Liquid Scintillation Count)를 사용하였다. 실험 결과, Cs-137은 약 88.0 %, Sr-90은 약 89.7 % 제염이 가능함을 확인하였으며, Sr-90은 2단 제염 방법에 의해 최종적으로 약 98.6 % 제염이 가능하였다.

• 핵의학기술
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• 제26권1호
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• pp.15-26
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• 2022

최근 한국원자력안전기술원의 방사성폐기물의 자체처분을 심사하는 과정에서 많은 보완을 거치게 되고, 기관별로 자체처분 최종 승인 과정에 도달하는데 어려움을 겪고 있다. 이에 따라 최근 보완사항의 사례를 분석하여 자체처분의 처리 효율을 높이고 안전성을 강화하고자 한다. 2018년부터 2021년까지 20개 기관별 방사성폐기물 자체처분 절차서 및 계획서 작성 시 보완 요청된 사항들을 비교 검토 하였다. 이와 관련하여 원자력안전법 규정을 기준으로 심사 처리기간 산출 및 심사 과정에서 발생한 보완요청 사항들을 정리하여 방사성폐기물 자체처분 시 서류에 필요한 세부 작성안들을 도출하였다. 한국원자력안전기술원의 대표적인 보완요청사항들은 방사성폐기물의 종류 및 핵종별 보관기간 산출, 포장 용기 등에 대한 내용, RASIS 보고 방법, 자체처분 예정 저장 방법 최종 처분업체 확인, 폐필터의 보관기간 산출, 방사성마크 부착 등이 중요하게 부각되고 있다. 최신 보완사항들을 반영한 가이드라인의 기대효과로는 서류 작성에 필요한 시간단축 및 업무처리 효율성의 증대와 방사성폐기물 보관실의 저장효율성 향상 및 경제적 비용절감이 있었다. 이 연구에서 제시한 방사성폐기물 자체처분 가이드라인을 현장에 적용한다면, 고충을 겪고 있는 관계자들의 업무효율 향상에 도움이 될 것으로 사료 된다.