암반공동을 이용한 열에너지 저장은 대용량 저장이 가능하며 열저장매체를 선택할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 사일로 형태의 열저장공동이 지반 내 두 개 이상 배치될 때 공동 사이에 형성되는 암반 필라의 안정성에 대해 3차원 유한차분해석 프로그램인 $FLAC^{3D}$를 이용하여 분석하였으며, 저장된 열에너지로 인해 암반에 발생하는 열응력을 반영할 수 있도록 열-역학적 연계모델을 사용하였다. 해석 결과, 열에너지 장기 저장으로 인해 암반 필라에 작용하는 최대주응력이 상당량 증가하였으며, 필라 폭이 좁아질수록 근접한 열원 때문에 열응력 증가량도 커짐을 확인하였다. 필라 안정성에 영향을 미치는 주요인자로서 저장공동 간격, 측압계수, 심도를 선정하고 민감도 분석을 실시한 결과, 측압계수, 저장공동 간격, 심도 순서로 영향력이 크게 평가되었다. 저장공동 간격의 경우 동일한 크기의 공동 건설 시 필라 폭을 최소 저장공동 직경 이상 확보해야 할 것으로 판단되었다. 큰 규모의 저장공동 주변에 소규모 수직갱이 설치될 때는 최소한 저장공동 직경의 0.5배 이상 이격함으로써 크기 차이로 인해 수직갱에 응력이 집중되는 현상을 해소할 수 있었다. 또한 최대수평주응력 작용방향과 공동 중심을 잇는 축이 평행하도록 배치하여 저장공동에 의한 방패효과가 발휘될 수 있게 함으로써 현지응력이 공동 사이 암반 필라에 미치는 영향을 최소화할 수 있었다.
종양치료를 위하여 고에너지 X-선 또는 감마선을 인체에 조사할 경우 피부 표면 선량이 최대지점 선량의 $30~60\%$에 불과 함으로 피부보호 효과(Skin sparing effect)를 얻을 수 있는 장점을 갖고있다. 그러나 종양특성과 발병위치에 따라 조사면을 크게 하거나 선속내에 차폐물질 또는 보상여과판을 설치하여 치료할 경우 피부보호 효과가 감소되거나 없어지는 경우가 있고 이것은 종양치료에 중요한 요인이 되고 있다. 연세 암전문병원에 설치된 코발트 60원격치료기와 선형가속기에서 발생되는 4 MV및 10 MV x-선에 대한 피부선량을 측정하였으며 차폐물고정판(Tray) 구성 물질의 종류와 조사면의 크기 및 피부와 고정판간의 거 리에 따른 피부선량의 변화를 평가하였다. 방사선 조사면이 $15{\times}15\;cm^2$ 이상 넓고 피부와 collimator 간의 거리가 30 cm 이상일 때 피부 표면선량은 코발트 -60, 4, 10 MV에서 각각최대선량의 40, 30, $20\%$로 감소하였으며 조사면의 크기와 차폐 고정판의 물질에 따라 증감하였다. 차폐물을 고정시키는 고정판을 Lucite로 제작하고 고정판과 피부간의 거리를 약 15 cm 이상 간격을 주면 표면선량을 $50\%$로 줄일 수 있었고 주석, 구리, 납등을 부착시키면 전방산란 선량비율이 감소되어 피부선량은 $35\%$로 피부보호 효과를 얻을 수 있었다. 방사선의 전방산란비율은 에너지와 흡수물질의 원자번호에 관계되며 납과 주석 이 각각 코발트-60 감마선과 4~10 MV x-선의 전방산란비를 가장 크게 감소시켰다.
유색 감자(PL-6, PL-28, PL-31과 Jasim)에 함유된 수용성 색소인 anthocyanin의 pH, 당, ascorbic acid, 유기산과 광원에 대한 색소 안정성을 조사하였다. pH는 유색감자의 anthocyanin 색소 안정성에 영향을 주는 것으로 나타났는데, pH가 낮을수록 색도가 높고 안정하였으며 pH가 높아질수록 색소 파괴가 많아지는 경향을 나타내었다. 유색 감자의 anthocyanin 색소에 당 첨가 시 저장 기간동안 점차적으로 색소가 약간 감소하는 것으로 나타났다. Tartaric, citric, succinic acid와 같은 대부분의 유기산은 anthocyanin 색소의 안정성을 개선시킨 반면 malic, malonic acid는 색소의 안정성을 감소시켰다. 유기산 중 하나인 ascorbic acid만을 첨가했을 때 anthocyanin 색소 안정성은 계속 감소하였으나 thiourea를 함께 사용한 경우 anthocyanin 색소의 안정성 유지에 효과가 있었다. 암실, 형광 그리고 햇빛에 대한 유색감자 anthocyanin 색소의 안정성은 점차 감소하며 빛으로부터 색소를 차단함으로서 색소분해를 최소화할 수 있을 것으로 판단된다.
의료용 선형가속기의 헤드 구성요소인 표적물질과 일차 콜리메이터는 선속특징을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며 이로 인해 발생하는 후방산란은 구조물 차폐와 장비 관리 관점에서 고려하여야 할 요소이다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션 중 하나인 Geant4를 통해 선형가속기를 모델링하고 헤드 구성요소의 변화에 따른 후방산란 양상을 살펴보았다. 산란되어 발생한 전자의 경우, 표적물질이 위치한 일차 콜리메이터의 내부 반경에 대부분의 분포를 보였으며 이와 반대로 산란된 광자의 경우, 바깥쪽 영역에서 상대적으로 높은 에너지의 산란이 많음을 알 수 있었다. 산란된 양전자는 약 0.03%로 미미한 발생을 보였다. 일차 콜리메이터의 내부 반경이 달라짐에 따라 세 산란입자(전자, 광자, 양전자) 모두 반경 내부 쪽에서의 변화가 컸으며, 전체 반경의 변화에 따른 후방산란은 60 mm 이상에서부터 어느 정도의 영향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 표적물질 두께의 변화에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 가속시킨 초기 전자에 대한 후방 쪽으로의 산란도 무시할 수 없음을 알 수 있었으며 주변 구성요소의 기하학적인 형태나 크기에 의해서도 후방산란의 양상이 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 산란된 입자들의 에너지 분포를 통해 장비 관리의 관점에서도 고려하여야 할 결과라고 사료된다.
고전기장을 이용하여 제조한 도전성 탄소섬유/폴리에틸렌 복합필름에 있어서 고분자 점착하층의 두께가 제조된 필름의 체적비저항과 인장강도에 미치는 효과에 대하여 연구하였다. 탄소섬유(CF) 함량과 CF 층밀도에 따라 제조된 필름의 체적비저항과 인장강도의 점착하층에 대한 의존성의 양상은 복잡하게 나타났다. 이는 점착하층의 증가에 따라서 필름 하층면에 중심부나 위쪽에 비하여 CF 농도가 낮은 절연성 고분자층의 두에가 증가하고 필름 상층면 근처에서는 CF의 함침에 필요한 고분자 매트릭스의 양이 적어져 매트릭스 함침이 불충분하여 기공이 포함된 구조를 형성시키는 효과와 증가된 매트릭스의 유동성을 바탕으로 CF 분산성이 향상되고 동시에 보다 치밀한 구조가 형성되는 두 가지 상반되는 효과의 상대적 기여 정도의 차이를 통하여 설명할 수 있었다. 이들 결과는 전자파 차폐용 고도전성 고분자 차폐필름의 제조에 있어서 전기적 성질과 기계적 성질의 최적화하는데 중요하다.
본 연구는 강원도 지역 K 대학교내 방사선촬영 실습실의 진단용 엑스선 발생장치 1대를 선택하여 table, IP cassette, 의료방사선 차폐용 납 가운의 표면 오염도의 세균을 검출하여 적절한 소독관리와 학생들의 손 위생의 필요성을 알리고자 한다. 그 후 휴지, tissue cleaner, 70% alchol로 소독을 실시하고 즉시 멸균면봉으로 채취하여 표면의 오염 분포상태 및 소독효과를 평가하였다. 표면의 오염 분포도를 측정한 결과는 Apron에서 가장 많은 균이 검출되었고 표면 오염도에 따른 소독효과 평가는 IP cassette에서는 70% Alcohol에서 두드러진 효과가 나타나고 Apron와 Table의 경우는 Tissue cleaner, 70% Alcohol에서는 소독효과가 동일함을 확인하였다. 따라서 학생들 사이에서 세균 감염을 방지하기 위하여 실습 전에 기본적인 손 씻기, 주기적인 소독을 하여 감염을 방지하여야 한다.
단호박의 억제재배시 착과율 향상 및 유인노력 절감을 위한 한라산 중산간지(해발 600m) 육묘 효과를 검토 하였다. 정식직전 묘의 T/R율은 평지 육묘 9.5로 도장된 경향을 보였으나 중산간지 육묘에서는 5.4로 건실한 묘 생육을 보였다. 육묘 지역에 따른 1번 암꽃의 착생 위치는 평지 육묘 26.0마디에 비하여 중산간지 육묘 19.4마디로 크게 낮아졌으며 2번 암꽃 및 그 이후에 착생되는 암꽃들도 평지 육묘에 비하여 3$\sim$5마디 아래에서 착생되어 유인노력을 20% 정도 절감할 수 있었다. 2번과 착과율은 중산간지 육묘 17.2%로 평지 육묘 1.4%에 비하여 16%정도향상 되었다. 상품 수량의 경우 평지 육묘 3,500kg/10a에 비하여 중산간지 4,460kg/10a로 27%가 증가하여 한라산 중산간지를 이용한 여름철 육묘 효과가 크게 나타났다.
자색감자의 anthocyanin 색소의 안정성에 대한 pH, 당, 유기산, 금속이온, ascorbic acid 및 광의 영향을 조사하였다. 자색감자 색소는 pH가 낮을수록 anthocyanin 색소의 안정성이 증가하였으며 pH가 높아질수록 색소 용액의 최대흡수파장이 장파장 쪽으로 이동하는 bathochromic shift현상이 관찰되었다. 당류 첨가는 오히려 무첨가구에 비해서 저장 안정성을 저하시켰는데 maltose, sucrose, galactose, fructose, glucose 순으로 안정성이 저하되었다. 유기산은 anthocyanin 색소의 안정화에 크게 기여하였으며 그 순서로는 malic acid, tartaric acid, citric acid, succinic acid 순으로 나타났고 malonic acid는 오히려 안정성을 떨어뜨렸다. 금속이온은 $Cu^{2+}$을 제외하고는 anthocyanin 색소의 안정화에 기여하였으며 특히 $Cd^{2+},\;Al^{3+}$이 효과적이었다. Ascorbic acid는 anthocyanin 색소의 파괴를 초래하여 안정성을 저하시켰으나 thiourea를 첨가하므로 색소파괴의 정도를 낮출 수 있었다. 일광에 의해 anthocyanin 색소의 파괴가 촉진된 반면 광을 차단할 경우 색소를 안정화시킬 수 있었다.
Skyshine은 고에너지 가속기의 차폐 설계 시 반드시 고려되는 중요한 현상이다. 본 연구에서는 고에너지 전자 가속기에 대한 중성자 skyshine 평가 방법을 새롭게 제시하였으며 기존의 방법들과 비교하여 타당성을 검증하였다. 고에너지 전자가속기로부터 원거리 지역의 방사선량을 계산하기 위해 몬테카를로 코드, FLUKA와 PHITS를 이용하였다. 가속기 건물로부터 원거리 지역까지 도달하는 방사선장의 경로를 skyshine, direct, groundshine, multiple-shine으로 분류하였다. 분류된 각각의 성분이 총 유효선량에 기여하는 정도를 평가하였다. 방사선원 계산에는 10 GeV 전자가 두꺼운 표적에 입사하여 생성되는 중성자를 고려하였다. Groundshine 효과를 평가하기위해 PAL-XFEL의 건설부지토양에 대한 성분을 고려하였다. 가속기 건물로부터 비교적 가까운 50 m 미만에서는 direct와 groundshine 성분들이 총 유효선량에 대부분 기여하였다. 가속기 터널로부터 거리가 멀어질수록 skyshine 성분의 기여도가 증가하였다. 평가된 skyshine 성분에 대한 유효선량은 기존에 skyshine 선량을 계산할 때 사용되었던 반실험식 중 전자가속기를 이용한 실험결과에 기반한 Rindi의 식과 가장 잘 일치하였다. 간이계산코드 SHINE3의 결과와 20% 이내로 일치하였다. 모든 성분이 포함된 총 유효선량은 기존의 평가방식에 비해 10배 정도 크게 평가되었다. 가속기 터널로부터 원거리 지역에 대한 선량평가계산에서 mutiple-shine 성분의 영향은 skyshine 성분보다 더 크다는 것을 확인하였다.
Gamma spectroscopy analysis is widely used for radioactivity analysis, and various factors are required for radioactivity calculations. Among the factors, K3 for each sample significantly influences the results. The previous methods of correcting the self-absorption effect include a computational simulation method and a method that requires making a CRM(certified reference material) identical to the sample medium. However, the above methods have limitations when used in small institutions because they require specialized program utilization skills or high manufacturing costs and large facilities. The aim of this study is to develop a method that can be easily and rapidly applied to radioactivity analysis. After filling the beaker with water, we placed the radiation source in a uniform position and used the measured value as the benchmark. Next, a correction factor was derived based on the difference in the radiation source count of the benchmark and the identically measured sample. For the radiation source, Eu-152, which emits a broad range of energy within the measurement range of gamma rays, and Cs-134 and Cs-137, which are indicator nuclides in environmental radiation analysis, were used. The sample was selected within the density range of 0.26-2.11 g/cm3, and the correction factor was derived by calculating the count difference of each sample compared to the reference value of water. This study presents a faster and more convenient method than the existing research methods for determining the self-absorption effect correction, which has become increasingly necessary.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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