• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권7호
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• pp.2388-2394
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• 2023

The radioactivity concentration of environmental radionuclides was analyzed for soil and sand at eight locations within a radius of 255 m centered on the Dongnam Institute of Radiological & Medical Science (DIRAMS), Korea. The average activity concentrations of ⁴⁰K, ¹³⁷Cs, ²²⁶Ra, and ²³²Th were 661.1 Bq/kg-dry, 0.9 Bq/kg-dry, 21.9 Bq/kg-dry, and 11.1 Bq/kg-dry, respectively. The activity of ⁴⁰K and ¹³⁷Cs was lower than the 3-year (2017-2019) average reported by the Korea Institute of Nuclear Safety, respectively. Due to the nature of granite-rich soil, the radioactivity of ⁴⁰K was 0.6-fold higher than in other countries, while ¹³⁷Cs was in the normal fluctuation range (15-30 Bq/kg-dry) of the concentration of radioactive fallout from nuclear tests. The activity of ²²⁶Ra and ²³²Th was lower than in Korean soils reported by the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). The average activity concentrations of ²³²Th and ⁴⁰K for the soil and sand samples from DIRAMS were within the range specified by UNSCEAR in 2000. The radium equivalent activity and internal and external hazard index values were below the recommended limits (1 mSv/y). These radionuclide concentration (²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰K, and ¹³⁷Cs) data can be used for regional environmental monitoring and ecological impact assessments of nuclear power plant accidents.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권2호
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• pp.10-16
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• 2009

감마선 분광법을 이용하여 금강유역에 분포되어 있는 7개 기반암 지역 토양의 자연방사능 특성을 조사하였다. 우라늄계열 $^{226}$Ra, 토륨계열의 $^{228}$Ac과 비계열 핵종인 $^{40}$K와 같은 대표적인 자연방사성핵종(naturally occurring radioactive nuclide)의 비방사능 (specific activity:SA, Bq/kg)을 측정하고 비방사능 비(specific activity ratio:SAR)를 산출하여 기반암에 다른 토양에 대한 자연방사능 특성을 분석하였다. 7개 기반암지역 41지점 토양에서의 SA값은 $^{226}$Ra의 경우는 26.7-485(74.2 ${\pm}$ 72.2)Bq/kg, $^{228}$Ac은 30.9-157(90.7${\pm}$32.7) Bq/kg, 그리고 $^{40}$K는 203-1588(990${\pm}$203)Bq/kg으로 나타났다. 기반암 특성별 가장 큰 차이를 보이는 핵종은 $^{226}$Ra이었으며 특히 캠브리아기 변성퇴적암 기원의 한 지점에서는 485Bq/kg으로 평균값이 74.2Bq/kg인 다른지점들의 토양과 큰 차이를 보이고 있다. $^{226}$Ra보다는 적지만 $^{228}$ Ac의 SA값도 기반암에 다라서 다소 특성을 보이고 있었으나, $^{40}$K의 SA값의 경우는 특이한 차이가 없는 것으로 나타났다. 세 핵종간의 SAR은 $^{226}$Ra/$^{228}$Ac은 0.343-6.11(0.865${\pm}$0.883), $^{226}$Ra/$^{40}$K는 0.0258-0.759(0.0814${\pm}$0.1117),그리고 $^{228}$Ac/$^{40}$K는 0.0373-0.178(0.0945${\pm}$0.0373)로 세 핵종의 SA 특성에서 예견할 수 있었던 것과 같이 $^{226}$Ra/$^{228}$Ac, $^{226}$Ra/$^{40}$K의 SAR 특성은 토양에 다라서 얼마간 보이는 반면 $^{228}$Ac/$^{40}$K는 별다른 특성을 보이지 않았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권5호
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• pp.8-19
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• 2008

우라늄 함량이 높은 흑색 셰일 및 점판암이 주요 기반암인 괴산군 청천면 덕평리 일대 토양의 물리/화학적 특성을 규명하였고, 토양으로부터 우라늄을 제거하기위한 다양한 세척용액 및 세척조건을 적용한 실내 세척 실험을 실시하여, 토양 세척법이 우라늄 함량이 높은 토양으로부터 우라늄을 제거하는데 효과적인 방법임을 입증하였다. 총 8지점 토양 시료의 우라늄 농도를 분석하여 인공강우 용출실험(SPLP), 독성물질 용출실험(TCLP)을 실시한 결과 가장 우라늄함량이 높은 S2 토양의 경우 SPLP 용출 농도가 USEPA 음용수 기준치(30 ${\mu}g$/L)를 초과하여 토양으로부터 주변수계로의 지속적인 오염 가능성이 있는 것으로 나타났으며, 연속추출실험(SEP) 결과 약산 강우에 의해 토양으로부터 우라늄 용출이 발생할 수 있는 것으로 판단되었다. 토양으로부터 우라늄을 제거하기위하여 다양한 세척액과 세척조건을 적용하여 토양 세척 실험을 실시한 결과, pH 1인 산성용액, 염산 0.1 M 용액, 황산 0.05 M 용액, 구연산 0.5M 용액을 세척액으로 사용하는 경우 우라늄 제거 효율이 80% 이상이었으며, 아세트산과 EDTA 용액의 경우 30%이하의 낮은 제거율을 나타내었다. 토양/세척액 비율은 1 : 3, 세척 시간을 30분, 토양 당 반복 세척 회수를 2회로 설정하여 위의 세척용액들을 이용하는 경우, 실제 우라늄 함량이 매우 높은 S2 토양 주변 현장에서 토양 세척법이 우라늄 제거에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다. 세척 전/후 토양의 총유기탄소함량(TOC), 양이온 교환 능력(CEC)을 측정하였고, X-선형광분석(XRF)과 X-선회절분석(XRD)을 실시하여 비교함으로써 세척 후 토양 특성 변화를 규명하였다. 세척 후 토양의 TOC와 CEC가 각각 55%, 66%까지 감소하여 세척한 토양을 작물재배용으로 재사용할 경우 적절한 개량제를 첨가하는 것이 바람직할 것으로 나타났다. 세척 전/후 토양의 XRF 및 XRD 분석 결과, 산세척에 의한 토양의 주요 성분과 광물 구조 변화는 심각하지 않은 것으로 나타나 pH 회복을 위한 추가 물 세척 후 세척 토양을 재활용 할 수 있을 것으로 판단되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권4호
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• pp.441-445
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• 2001

부산지역 토양에서 천연 및 인공방사성 핵종의 분포 그리고 지역적 백그라운드 준위를 조사하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 45개 지점에 대하여 토양을 채취하여 분석한 결과 천연방사성 핵종인 $^{226}Ra$이 $14.38{\sim}57.03$ (평균 : 33.95) $Bq{\cdot}kg^{-1},\;^{228}Ra$은 $223.64{\sim}1332.30$ (평균: 668.51) $Bq{\cdot}kg^{-1}$ 그리고 $^{40}K$은 $223.64{\sim}1332.30$ (평균 : 668.51) $Bq{\cdot}kg^{-1}$의 농도를 가지며, 인공방사성핵종인 $^{137}Cs$는 $<0.33{\sim}33.37$ (평균:13.74) $Bq{\cdot}kg^{-1}$의 방사능 농도로 조사되었다. 또한 표고차에 따른 방사능 농도를 조사하기 위하여 시료를 채취하여 분석한 결과 높이별 방사능 농도의 상관관계는 없었다. 천연 방사성 핵종에 대한 방사능 농도비는 $^{226}Ra/^{228}Ra$과 $^{226}Ra/^{40}K$에 대해 각각 $0.68{\pm}19%$과 $0.06{\pm}34%$로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.29-36
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• 2019

원자력발전소를 운영하게 되면 사용후핵연료와 같은 고준위방사성폐기물이 필연적으로 발생한다. 이러한 고준위방사성폐기물을 처분하기 위해 심층처분방식이 가장 적합한 대안으로 알려져 있으며 고준위방사성폐기물은 공학적방벽과 천연방벽에 둘러 쌓여 지하 500~1,000 m 깊이의 심지층에 처분된다. 이 중 압축 벤토나이트 완충재는 공학적방벽의 가장 중요한 구성요소이다. 완충재는 처분용기와 자연 암반 사이에 위치해 있기에 주변 지하수 흐름으로부터 처분용기를 보호하고 처분 용기로부터 핵종이 유출되는 것을 저지하는 역할을 한다. 주변 지하수 흐름으로 인한 완충재의 불포화 함수특성 규명은 전체 공학적방벽의 성능을 평가하는데 있어 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실내 시험을 수행하여 국내 압축 벤토나이트 완충재의 건조밀도, 구속조건 여부, 그리고 건조 및 포화 이력에 따른 압축 벤토나이트 완충재의 함수특성곡선을 도출하여 분석하였다. 구속 조건하에서 건조밀도에 따른 함수특성곡선은 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 비구속 조건이 구속 조건에 비해 보다 큰 수분흡입력을 나타냈으며, 아울러 포화 과정보다 건조 과정에서 보다 큰 수분흡인력이 측정되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권2호
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• pp.213-226
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• 2019

2017년 고리 1호기 영구정지 이후 규제기관과 원전운영자는 2031년으로 예정된 부지 제염 및 복원을 수행하기 위해 사전준비 작업을 진행해오고 있다. 적절한 계획 수립 및 효과적인 규제활동을 위해서 규제지침 개발과 기술적 근거수립이 무엇보다 선행되어야 한다. 국내에선 연구용 원자로 해체경험이 있지만 상업용 원전은 없기 때문에 해외 해체 선도국의 부지복원사례연구를 통해 토양 제염과 관련한 기술사항 및 규제기준에 대한 정보를 제공한다면 고리 1호기 복원계획 및 규제기준 수립에 효과적일 것이다. 미국은 상업용 원전에 대한 다양한 해체경험을 축적해 왔으며 RESRAD 프로그램 및 MARSSIM 절차와 같은 체계를 개발 적용하여 오염된 부지의 조사, 제염, 복원 및 해제를 통합적으로 수행하고 있다. 이 논문에서는 미국의 5개 상업용 원전(해체완료 4개, 지연해체 1개)을 대상으로 심층 토양오염에 대한 부지복원 사례연구를 수행하였다. 심층토양의 경우 표층토양과 달리 미국에서도 정형화된 평가방법론이 아직 정립되어 있지 않았고, 오염평가시 지하수 영향을 고려해야 하는 특성이 있음이 확인되었다. 따라서 향후 고리 1호기 부지복원 전략수립 및 규제지침 개발에 고려할 만한 제안사항을 도출하고자 기술 및 규제 관점에서 심층토양에 대한 오염평가, 제염기준 수립, 제염작업 수행 및 결과 검증까지 단계별 주요사례를 정리하고, 미국 해체사업자가 적용한 심층토양 평가방법과 규제기관과 해체사업자 간에 논의된 주요 쟁점사항을 분석하여 시사점을 도출하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권6호
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• pp.1289-1296
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• 2020

The estimation of radioactivity level is vital for population health risk assessment and geological point of view and can be evaluated as rate of exhalation and source concentration (²²⁶Ra, ²³²Th and ⁴⁰K). The present study deals with the soil samples for investigation of radionuclides content and exhalation rates of radon -thoron gas from different sites in northern Haryana, India. Absorbed dose and associated index estimated in the present study are the measures of environmental radioactivity to inhalation dose. Effective doses received by different tissues and organs by considering different occupancy and conditions are also measured. Exhalation rates of radon and thoron are measured with active scintillation monitors based on alpha spectroscopy namely scintillation radon (SRM) and thoron (STM) monitors respectively. Sample height was optimized before measurement of thoron exhalation rate using STM. Average values of radon and thoron exhalation are found 16.6 ± 0.7 mBqkg^-1h^-1 and 132.1 ± 2.6 mBqm^-2s^-1 respectively. Also, a simple approach was also adopted, to evaluate the thoron exhalation which accomplished a lot of challenges, the results are compared with the data obtained experimentally. The study is useful in the nationwide mapping of radon and thoron exhalation rates for understanding the environmental radioactivity status.

• 한국환경과학회지
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• 제24권3호
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• pp.275-280
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• 2015

In order to measure the Radionuclides and Concentration, the directly grinded land samples (river soil, pine leaves and mugwort) among the environment samples around the nuclear power plant were filled in a 450 mL Marinelli beaker and weighed to obtain the dry mass ratio of the samples. Then the background and land samples were measured for 80,000 sec. The analysis of the collected land samples showed that most of them contained less radiation nuclide than the detection minimum limit in the 'Ministry of Education, Science and Technology Public Notice No. 2010-32.'In others, the natural radionuclides $^{40}K$ were detected. Of the products of nuclear reaction discharged by a nuclear reaction, $^{134}Cs$ and $^{137}Cs$ are more easily detected, and their discharge sources can be traced using the relative ratio. Although the radioactive concentration in the vicinity of Kori Nuclear Power Plant, which is more than 1,100km away from Fukushima, the Japanese nuclear accident site, continuous monitoring is needed as the radionuclides can still be accumulated in the soil or animals and plants.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권6호
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• pp.46-57
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• 2011

In this study, analytical solution of multip-species transport equations coupled with a first-order reaction network under constant concentration boundary condition or total flux boundary condition is obtained using similarity transformation approach of Clement et al. (2000). The study shows the schematic process about how multi-species transport equations with first-order sequential reaction network is transformed through the similarity transformation approach into independent and uncoupled single species transport equations with first-order reaction. The analytical solution was verified through the comparison with popular commercial programs such as 2DFATMIC and RT3D. The analytical solution can be utilized in nuclear waste sites where radioactive contaminants and their daughter products occur and in industrial complex cities where chlorinated solvent such as PCE, TCE, and its biodegradation products produces. In addition, it can help the verification of the developed numerical code.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권3호
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• pp.251-268
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• 1986

Selecting a site for the safe disposal of radioactive waste requires the evaluation of a wide range of geologic, mineralogic, hydrologic, and physicochemical properties. Although highly diverse, these properties are in fact interrelated. Site requirements are also diverse because they are influenced by the nature of the radionuclides in the waste, for example, their half-lives, specific energy, and chemistry. A fundamental consideration in site selection is the mineralogy of the host rock, and one of the most ubiquitous mineral groups is clay minerals. Clays and clay minerals as in situ lithologic components and engineered barriers may playa significant role in retarding the migration of radionuclides. Their high sorptivity, longevity (stability), low permeability, and other physical factors should make them a very effective retainer of most radionuclides in nuclear wastes. There are, however, some unanswered questions. For example, how will their longevity and physicochemical properties be influenced by such factors as radionuclide concentration, radiation intensity, elevated temperatures, changes in redox condition, pH, and formation fluids for extended periods of time? Understanding of mechanisms affecting clay mineral-radionuclide interactions under prevailing geochemical conditions is important; however, the utilization of experimental geochemical information related to physicochemical properties of clays and clay-bearing materials with geohydrologic models presents a uniquely challenging problem in that many assessments have to be based on model predictions rather than on experiments. These are high-priority research investigations that need to be addressed before complete reliance for disposal area performance is made on clays and clay minerals.