• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권1호
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• pp.71-79
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• 2016

연구배경: 생활주변방사선 안전관리법에 의한 가공제품의 방사선학적 안전성 평가를 위해서는 가공제품에 함유된 천연방사성핵종의 정량적 평가가 필요하다. 기존 분석법을 위한 파괴적 전처리는 높은 수준의 기술과 많은 시간이 소요되고, 측정 후 가공제품의 재사용을 불가능하게 하는 단점이 있다. 본 연구에서는 가공제품에 함유된 천연방사성핵종인 토륨계열의 방사능을 평가하기 위해 전처리 과정이 생략되거나 최소화된 방법인 간단/신속 분석법을 개발하였다. 재료 및 방법: 개발된 분석법은 감마분광분석 시스템을 이용하여 전처리 없이 가공제품의 방사능을 간단하고 신속하게 측정하고, 시료의 구성물질, 밀도, 기하학적 형태에 대한 보정을 통하여 방사능을 정확하게 평가할 수 있는 방법이다. 상기 요소에 대한 보정을 위해 변환상수 개념을 도입하였으며, 방사선수송 전산모사를 통해 변환상수를 도출하였다. 본 연구의 대상으로는 일반인이 흔하게 사용하고, 인체에 착용하거나 인체 접촉이 많은 가공제품, 즉 일반인에게 상대적으로 높은 피폭방사선량을 초래할 수 있는 대표적인 가공제품이 선정되었다. 본 연구에서 선정된 가공제품은 건강목걸이, 건강팔찌, 남성용 건강보조기구, 매트 형태의 가공제품에 장착된 타일이었다. 결과 및 고찰: 상기 제품에 대한 변환상수를 Monte Carlo N-Particle eXtended (MCNPX)를 이용하여 도출하였으며, 도출된 변환상수는 0.31-0.47의 범위에 분포하였다. 전처리 없이 가공제품 원형을 그대로 측정한 단순 측정 분석법의 경우 가공제품에 함유된 토륨계열의 방사능은 실제보다 약 2.8배까지 과대평가 되었다. 본 연구에서 개발한 간단/신속 분석법을 사용하는 경우에는 전처리를 통한 정밀분석법과 비교하여 그 차이가 3-24% 정도로 크게 줄어들었다. 결론: 본 연구에서 개발한 분석법은 향후 추가적인 가공제품의 재질 및 형태에 대한 변환상수의 개발을 통해 다양한 가공제품의 방사선학적 안정성 평가에 활용될 수 있을 것이다.

• 대한화학회지
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• 제31권3호
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• pp.258-270
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• 1987

여러 용매(methanol, ethanol, butanol, ethylether, methylacetate, acetone, THF 및 acetylacetone)중에서 아직 보고된 바 없는 공동을 달리한 crown ether들을 리간드로 한 토륨(IV) 고체 착물을 합성하였다. 이 고체 착물에 대한 배위 화학적인 정보를 얻기 위하여 원소분석(C.H.N) 및 ICPAS법에 의한 토륨분상, 열분석과 Karl-Fischer적정법에 의한 착물중의 결정수 분석에 의해서 고체 착물들의 조성을 결정하였다. 그리고 적외선, 자외선 분광분석, $^1H$-핵자기 공명 분석 및 X-선 회절분석법에 의하여 각 합성 착물들의 결합구조에 대한 정보들을 얻었고 각 합성 착물들에 대한 용매화 현상을 논의하였다. 그 결과 아세틸아세톤 용매하에서 합성된 착물들은 아세틸아세톤을 제외한 모든 실험 용매중에서 합성된 crown ether를 가지는 토륨(IV) 착물들은 용매화 반응이 일어나지 않았다. $Th^{4+}$금속이온에 대한 리간드 결합비는 고리의 크기에 주로 영향을 받으며 12-crown-4의 경우는 1:1([$Th^{4+}$]:[lig.]) 착물, 15-crown-5의 경우는 2:3 착물 및 18-crown-6와 dicyclohexano-18-crown-6의 경우는 1:1 착물이었다. 용매화가 일어나는 15-crown-5 와 18-crown-6 착물의 경우는 1:1:1([$Th^{4+}$]:[lig.]:$[CH_3COCH_2COCH_3]$)이었다. 용매화하지 않는 모든 착물들은 crown-ether의 n-${\sigma}^{\ast}$전자전이를, 그리고 용매화된 착물은 crown-ether n-${\sigma}^{\ast}$와 acac의 $n-{\pi}^{\ast}$전자전이를 동시에 나타냈다. 반양성자성 용매에서 모든 착물들은 1:1전해질로, 물에서는 1:4전해질로 각각 행동하는 9배위자 착물임을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제18권3호
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• pp.239-246
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• 1985

Uranium-thorium separation technique from shallow sediment and ${\alpha}$-source electrodeposition technique are established in the present work, and uranium series disequilibrium dating method is applied to the quaternary piston core from Sangback-do, South Sea of Korean Peninsula. The age of the piston core (depth 200~300cm) sampled from Latitude $34^{\circ}06^{\prime}37^{{\prime}{\prime}}$, Longitude $127^{\circ}37^{\prime}37^{{\prime}{\prime}}$ was determined as ranging from $9.0{\pm}2.2$ to $22.9{\pm}3.3$ Ky B.P, i.e., Later Pleistocene, older than Holocene which was stratigraphically known in the previous study. The sedimentation rate in the area is regularly increased according to the depth of the sedimentation layer. Except a few split sections of the piston core the sedimentation rates are avarage 7.2cm/1,000 years. Where sedimentation layer is deeper, then sedimentation rate tend to be slower. It must be pointed in age calculation that initial $^{230}Th/^{234}U$ radioactivity ratio is much influenced when detrital material was introduced in the sample. The $^{230}Th/^{234}U$ activity ratio measured in the present work is 0.06 at $^{232}Th=0$, and this value shows higher analytical errors because of the low· radioactivity of $^{230}Th$ in the samples.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권4호
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• pp.181-190
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• 2012

건축자재에 포함된 천연방사성핵종은 실내공간에 거주하는 일반인의 주요 피폭선원이다. 본 연구에서는 콘크리트 벽체에 존재하는 천연방사성 핵종에 의한 한국인의 실내에서의 외부피폭 방사선량을 평가하였다. 한국인의 주거실태, 실내공간의 크기 등을 고려하여 선량평가를 위한 표준 방의 크기를 결정하였다. 표준 방 이외의 다양한 크기의 공간에 대해서도 선량평가를 실시하였다. 방사선수송 코드인 MCNPX를 사용하여 실내공간에서의 공기 중 흡수선량을 계산하였으며, 이를 이용하여 유효선량률을 계산하였다. 콘크리트 벽체로만 이루어진 $3{\times}4{\times}2.8m^3$ 크기의 표준 방의 경우, 콘크리트 내 우라늄계열, 토륨계열, $^{40}K$ 핵종의 농도에 따라 공기 중 흡수선량률은 0.80, 0.97, 0.08 nGy $h^{-1}$ per Bq $kg^{-1}$이었으며, 유효선량률은 0.57, 0.69, 0.058 nSv $h^{-1}$ per Bq $kg^{-1}$이었다. 실내공간의 크기를 $5-30m^2$로 다양하게 변화시키더라도 천장/바닥 그리고 벽에 의한 상반된 선량률 변화로 인하여 전체 방사선량률은 실내 면적의 변화에 상관없이 거의 일정한 값을 보였다. 실제 국내에서 주로 사용되는 콘크리트 내의 천연방사성 핵종의 농도 및 한국인의 실내공간에서 생활양식 등을 토대로 한국인의 실내공간에서의 외부피폭 방사선량률 및 연간 유효선량을 평가하였다. 콘크리트 내의 우라늄계열, 토륨계열, $^{40}K$ 핵종의 농도가 각각 26, 39, 596 Bq $kg^{-1}$인 경우 공기 중 흡수선량률은 대략 104 nGy $h^{-1}$이었다. 일반인의 실내 점유율이 89%인 경우, 연간 유효선량은 0.59 mSv이었다. 국내의 일반적인 실내공간에서 콘크리트 벽체 내에 존재하는 천연방사성물질에 의한 연간 유효선량은 실내점유율${\times}8760\;h\;y^{-1}{\times}(0.57C_U+0.69C_{Th}+0.058C_K)$을 이용하여 계산할 수 있다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권4호
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• pp.331-341
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• 2016

국내 유통중인 다양한 형태의 원료물질 또는 공정부산물들에 대한 물리적, 화학적 및 방사선적 특성을 평가하기 위해 약 220여 개, 총 16 종의 표본 시료를 선정하였다. 해당 시료들에 대하여 $LaBr_3$ 섬광검출기를 이용한 에너지 스펙트럼 측정과 에너지 분산형 X-선 형광 분광기를 이용한 U, Th, K와 물질의 주요 성분 분석을 수행하였다. 그리고 HPGe 검출기를 이용하여 $^{234}Th$, $^{234m}Pa$ 및 $^{214}Bi$ 등의 우라늄 붕괴계열 핵종들과 $^{228}Ac$, $^{212}Pb$ 및 $^{208}Tl$ 등의 토륨 붕괴계열 핵종들 그리고 $^{40}K$ 등의 방사능농도를 분석함으로써 원료물질 및 공정부산물의 특성에 관한 기초자료를 수집하였다. 추가적으로 ROI구간별 계수율과 원소성분함량, 방사능농도와 같은 특성변수들 간의 상관관계를 분석함으로써 스크리닝 장비를 이용한 방사능 농도 분포 유추 가능성을 평가하였다. 본 연구에서 구축된 특성 데이터베이스는 천연방사성핵종 분석을 위한 절차 및 방법을 수립하는데 유용한 정보를 제공하고, 천연방사성핵종 분석에 대한 정확성 및 재현성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제17권3호
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• pp.179-190
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• 2008

부산 금정구일대의 암석, 토양 및 토양가스 내 주요 환경방사성 핵종들($^{40}K$, $^{228}Ac$, $^{226}Ra$, $^{222}Rn$) 및 U의 분포 특성에 대하여 연구하였다. 연구지역의 화강암질 암석들에서 환경방사성 핵종들의 방사능은 $^{40}K$>토륨붕괴계열>우라늄붕괴계열 순으로 낮게 나타나 화강암질 암석에서 U에 비해 Th이 상대적으로 많이 부화됨을 잘 나타내고 있다. 그러나 암석 내 U 농도 및 $^{226}Ra$ and $^{228}Ac$ 방사능은 암석의 분화단계를 잘 반영하지 못하고 있다. 잔류토양 내 환경방사성 이 핵종들의 방사능과 U의 농도는 모암에 비해 높게 나타나며. 토양가스, 토양 및 암석에서 환경방사성 핵종들의 분포는 낮은 정의 상관관계를 보인다. 이러한 사실들은, 토양가스 및 토양에서 환경방사성 핵종들의 방사능은 모암에 의한 영향보다, 암석의 풍화작용과 토양형성작용 동안 이들 핵종들과 모핵종들의 용탈 및 흡착 등의 거동 특성에 의한 영향을 더 크게 받음을 시사한다.

• 방사선산업학회지
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• 제10권4호
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• pp.173-179
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• 2016

Coals and coal ashes, raw materials and by-products, in coal-fired power plants contain naturally occurring radioactive materials (NORM). They may give rise to internal exposure to workers due to inhalation of airborne particulates containing radioactive materials. It is necessary to characterize radioactivity concentrations of the materials for assessment of radiation dose to the workers. The objective of the present study was to analyze radioactivity concentrations of coals and by-products at four coal-fired plants in Korea. High purity germanium detector was employed for analysis of uranium series, thorium series, and potassium 40 in the materials. Radioactivity concentrations of $^{226}Ra$, $^{228}Ra$, and $^{40}K$ were $2{\sim}53Bq\;kg^{-1}$, $3{\sim}64Bq\;kg^{-1}$, and $14{\sim}431Bq\;kg^{-1}$ respectively in coal samples. For coal ashes, the radioactivity concentrations were $77{\sim}133Bq\;kg^{-1}$, $77{\sim}105Bq\;kg^{-1}$, and $252{\sim}372Bq\;kg^{-1}$ in fly ash samples and $54{\sim}91Bq\;kg^{-1}$, $46{\sim}83Bq\;kg^{-1}$, and $205{\sim}462Bq\;kg^{-1}$ in bottom ash samples. For flue gas desulfurization (FGD) gypsum, the radioactivity concentrations were $3{\sim}5Bq\;kg^{-1}$, $2{\sim}3Bq\;kg^{-1}$, and $22{\sim}47Bq\;kg^{-1}$. Radioactivity was enhanced in coal ash compared with coal due to combustion of organic matters in the coal. Radioactivity enhancement factors for $^{226}Ra$, $^{228}Ra$, and $^{40}K$ were 2.1~11.3, 2.0~13.1, and 1.4~7.4 for fly ash and 2.0~9.2, 2.0~10.0, 1.9~7.7 for bottom ash. The database established in this study can be used as basic data for internal dose assessment of workers at coal-fired power plants. In addition, the findings can be used as a basic data for development of safety standard and guide of Natural Radiation Safety Management Act.