• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권1호
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• pp.207-215
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• 2024

This study focuses on measuring the levels of naturally occurring radioactivity in the soil of Swabi, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan, as well as the associated health hazard. Thirty (30) soil samples were collected from various locations and analyzed for ²²⁶Ra, ²³²Th, and ⁴⁰K radioactivity levels using a High Purity Germanium detector (HPGe) gamma-ray spectrometer with a photo-peak efficiency of approximately 52.3%. The average values obtained for these radionuclides are 35.6 ± 5.7 Bqkg^-1, 47 ± 12.5 Bqkg^-1, and 877 ± 153 Bqkg^-1, respectively. The level of ²³²Th is slightly higher and ⁴⁰K is 2.2 times higher than the internationally recommended limit of 30 Bqkg^-1 and 400 Bqkg^-1, respectively. Various parameters were calculated based on the results obtained, including Radium Equivalent (Ra_eq), External Hazard (H_ex), Absorbed Dose Rate (D), Annual Gonadal Equivalent Dose (AGDE), Annual Effective Dose Rate, and Excess Lifetime Cancer Risk (ELCR), which are 170.3 ± 24 Bqkg^-1, 0.46 ± 0.06 Bqkg^-1, 81.4 ± 2.04 nGy h^-1, 582 ± 78.08 µSvy^-1, 99.8 ± 13.5 µSv Gy^-1, and 0.349 ± 0.04, respectively. These values are below the limits recommended by the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) in 2002. This study highlights the potential radiation threats associated with natural radioactivity levels in the soil of Swabi and provides valuable information for public health and safety.

• 터널과지하공간
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• 제33권1호
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• pp.42-56
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• 2023

고준위방사성폐기물의 심층처분시스템에서 천연방벽은 처분시설을 물리적으로 지지함과 동시에 방사성 핵종의 이동을 지연시키는 역할을 최소 수십만년 이상 수행해야 한다. 천연방벽의 지구조적 장기진화평가를 위해서는 암반 절리의 장기거동 분석이 필수적이며, 여기에는 마찰회복 거동이 포함된다. 본 연구에서는 암반 절리의 수리-역학적 조건 하 마찰회복 거동을 슬라이드-홀드-슬라이드(slide-hold-slide, SHS) 실험을 통해 실험적으로 분석해 보고자 하였으며, 이를 위해 서로 다른 거칠기의 절리 시험편을 대상으로 역학적 및 수리-역학적 조건에서 SHS 실험을 수행하였다. 수리-역학적 조건에서 마찰회복률은 더 증가하는 경향을 보였으며, 이는 거칠기가 큰 시험편에서 더 분명하게 나타났다. 또한, 절리면에 작용하는 유효 수직응력이 작은 경우에 수리-역학적 조건의 영향이 더 크게 작용함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 천연방벽 암반 절리의 마찰회복 거동을 파악하는 데 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권3호
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• pp.191-198
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• 2014

가상의 심지층 처분 부지에서 이루어진 지하수 유동 모의 결과를 이용하여 처분 심도의 지하수 유량 분포를 분석하고 그 결과를 처분 안전성 평가에 이용할 수 있는 방안을 제시하였다. 처분 심도의 지하수 유동량은 가상의 처분 부지를 대상으로 한 광역 및 국지적 지하수 유동 모의 결과의 지하수두 분포를 이용하여 분석하였다. 지하수 유동량 분포를 이용하여 처분공 위치의 지하수 유동량을 분석하고 최대값을 기준으로 지하수 유동량을 표준화하여 처분공에서의 처분 용기 파손 가능성을 확률적으로 도시하였다. 확률적으로 제시된 처분 용기의 파손 가능성을 이용하여, 처분 용기로부터 누출이 일어날 것으로 가정된 위치에서 지표 환경으로 이동하는 방사성 핵종의 이동량에 대한 확률론적 기대값을 계산하여 결정론적으로 평가된 이전 연구 결과와 비교하였다. 이런 평가 방법은 현장 조건을 더욱 많이 반영할 수 있는 안전성 평가 방안 구축에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권2_spc호
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• pp.305-315
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• 2020

방사성폐기물의 심층처분에서 생물권에서의 방사성 핵종 이동을 핵종의 이동 경과 시간을 계산하여 평가하는 방법이 제안되었다. 방사성 핵종은 자연 방벽에서 유출되어 지하 천부의 지하수 흐름을 따라 대규모 지표수체에 도달한다고 가정하였다. 생물권은 기반암 위에 있는 대수층을 포함하는 천부 지하 환경으로 정의하였다. 제안된 방법을 이용하여, 계산 알고리즘을 수립하였고, 알고리즘을 수행하는 컴퓨터 코드를 작성하였다. 작성된 코드는 간단한 사례에서 계산된 모의 결과를 해석해 계산 결과 및 지표 부근에서의 방사성 핵종 이동에 의한 방사선량 평가에 널리 이용되는 공공 프로그램의 계산 결과와 비교하여 검증하였다. 사례 연구 조건을 가상의 심층처분장에서의 방사성 핵종 이동에 대한 이전 연구를 통해 작성하였다. 작성된 코드는 사례 연구에서 생물권의 하천으로 유출되는 핵종의 이동량을 계산하였다. 이전 연구에서는 가상의 처분장에서 모암까지의 방사성핵종의 이동만을 보여주었기 때문에, 이 코드는 모든 경로를 지나가는 방사성 핵종의 전체적인 이동을 파악하는데 도움이 될 수 있었다.

• 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.

• 지질공학
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• 제22권4호
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• pp.427-437
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• 2012

논산지역 100개의 지하수공을 대상으로 자연방사성 원소인 우라늄과 라돈 함량을 분석하고, 지하수의 주요 수질특성항목과의 관련성을 검토하여 이들의 산출실태와 원인을 연구하였다. 또한 이를 바탕으로 방사성물질 정밀함량분포도를 작성하였다. 우라늄은 불검출에서부터 최대 378 ${\mu}g/L$까지 범위가 넓게 나타난다. 평균치는 8.57 ${\mu}g/L$, 표준편차 42.88 ${\mu}g/L$, 중앙값은 0.56 ${\mu}g/L$으로서 매우 낮다. 우라늄과 라돈의 상관계수는 0.42로서 약간 관련성이 있으나, 이들과 기타 수질항목들과는 거의 무관하다. 지하수의 우라늄함량 분포도를 살펴보면 우라늄 함량은 97%가 30 ${\mu}g/L$ 이하의 값을 가지며, 30 ${\mu}g/L$ 이상인 지점의 지질은 주로 화강암 또는 화강암과 변성암의 경계 부분이며, 옥천대지역 지하수의 우라늄 함량은 대부분 1 ${\mu}g/L$ 이하로 낮게 나타났다. 논산지역 100개 지하수 전체의 라돈 함량은 128~9,140 pCi/L 범위, 평균 2,186 pCi/L, 표준편차 1,725 pCi/L, 중앙값은 1,805 pCi/L로 나타났다. 라돈 함량이 4,000 pCi/L 이상인 지역은 거의 쥬라기 화강암 지역에 있다. 전체적으로 라돈 함량이 높은 지역은 쥬라기 화강암지역이며, 낮은 지역은 퇴적암지역이다. 지하수중 방사성물질의 함량은 기본적으로 함우라늄광물을 배태하는 지질과 밀접한 관련을 가진다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권4호
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• pp.223-230
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• 2015

공공수역 내 방사성물질 분포특성 파악을 위하여 춘천시 의암호 퇴적물 내 인공방사성핵종인 $^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$과 자연방사성동위원소인 $^{210}Pb$을 분석하였고, 퇴적물 내 유기물의 특성을 파악하기 위하여 총 유기탄소(total organic carbon, TOC)를 분석하였다. 의암호 퇴적물 내 $^{134}Cs$ 농도는 4지점 모두 minimum detectable activity(MDA) 미만으로 나타났으며, $^{137}Cs$ 농도는 $MDA{\sim}8.79Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$으로 나타났다. 표층 내 $^{137}Cs$의 농도는 $2.4{\sim}4.2Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$의 범위를 나타냈고, St. 4에서 최소값, St. 3에서 최대값을 보였다. 의암호 퇴적물 내 $^{239+240}Pu$ 농도는 $0.049{\sim}0.47Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$의 농도를 보였고, St. 2에서 최소값이, St. 3에서 최대값이 나타났다. $^{239+240}Pu$과 $^{137}Cs$ 농도의 상관관계 (r)는 0.54~0.97로 이들 두 핵종의 퇴적물 내 거동과 기원이 유사한 것으로 사료된다. $^{134}Cs$의 농도가 MDA 미만으로 검출된 점과 $^{239+240}Pu/^{137}Cs$의 평균값 0.041이 과거 대기 핵실험기원의 농도 비와 비슷한 값이 나타나는 점으로 의암호 퇴적물 내 인공방사성동위원소 ($^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$)의 기원은 후쿠시마 사고가 아닌 과거 핵실험에 인한 낙진의 영향으로 사료된다. 의암호 퇴적물 내 $^{210}Pb$의 결과를 이용하여 퇴적물의 퇴적률을 산출한 결과, St. 2에서 $0.31{\pm}0.06cm{\cdot}y^{-1}$의 퇴적률을 나타냈으며, 이는 $^{137}Cs$의 퇴적물 내 peak를 1963년으로 가정하였을 때 측정된 퇴적률, $0.41{\pm}0.05cm{\cdot}y^{-1}$와 불확도($2{\sigma}$)의 범위에서 유사한 값으로 나타내었다. 의암호 퇴적물 내 TOC는 0.20~13.01%의 값이 나타났으며, 퇴적물 내 TOC와 $^{137}Cs$의 상관관계는 St. 1에서 다른 지점에 비해 높게 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권2호
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• pp.54-61
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• 2024

천연방사성핵종의 붕괴에 의해 생성된 Pb에 의해 오염된 철강을 재용해하면 Pb는 금속, 슬래그, 기상으로 분배된다. 본 연구에서는 Fe 중에 5 wt%의 안정한 Pb를 첨가하고 CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO계 슬래그와 함께 용융시켜 Pb의 금속/슬래그/가스상으로의 분배 거동을 조사하였다. 슬래그 염기도((wt%CaO)/(wt%SiO2))가 증가함에 따라 Fe 중 Pb 용해도는 약간 증가하는 경향을 나타내었으며, 슬래그 중 Pb는 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 염기도 증가에 따라 Pb의 슬래그/금속 사이의 분배비는 감소하는 경향을 나타내었다. 열역학적 계산 결과 슬래그 중 PbO의 활동도계수와 무관하게 Pb의 슬래그/Fe상 중 분배비는 매우 낮은 값으로 실험 결과와 유사한 수준을 나타내었다. Fe-Pb 중 Pb의 계산 증발속도가 Fe의 약 22배에 달하여 Pb의 대부분이 기상으로 증발되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권7호
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• pp.689-694
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• 2006

To examine inshore radioactive contamination caused by nuclear power plants, nuclear testing, hospital and laboratory, both gross ${\beta}$-radioactivity and ${\upsilon}$-spectrometry were measured. The measurements were taken with the Abalone and Top shell, which had been collected from the four different sites at the coast in Jeju-do (Seongsan, Deajeong, Wimi, Dodu). The activity ranges of concentration were respectively 0.11-0.29 Bq/kg-wet for $^{90}Sr$, 0.01-0.04 Bq/kg-wet for $^{137}Cs$, 36 - 53 Bq/kg-wet for $^{40}K$ in shellfish on the Jeju island. The radioactivities of $^{90}Sr$, $^{137}Cs$ and $^{40}K$ were similar to those in sampling location of shellfish in the coastal on the Jeju island. The radioactivity of $^{90}Sr$ for the Abalone was lower level than that for Top shell. The radio- activity of $^{137}Cs$ for the Abalone was similar to that for the Top shell. But the radioactivity of $^{40}K$ for the Abalone was higher level than that for the Top shell. As a result, the gross ${\beta}$-radioactivity observed was similar to that in nature. Among radionuclides, only $^{90}Sr$, $^{137}Cs$ and $^{40}K$ were detected in a very small amount, and each was also close to the natural levels.

• 한국환경과학회지
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• 제27권8호
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• pp.651-663
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• 2018

The hydrochemistry of groundwater from 47 wells in the Chungwon area, Korea was analyzed to examine the occurrence of natural radionuclides like uranium and radon. The range of Electrical Conductivity (EC) value in the study area was $67{\sim}1,404{\mu}S/cm$. In addition to the high EC value, the content of cations and anions also tends to increase. Uranium concentrations ranged from $ND{\sim}178{\mu}g/L$ (median value, $0.8{\mu}g/L$) and radon concentrations ranged from 80~12,900 pCi/L (median value, 1,250 pCi/L). Uranium concentrations in one well, that is 2.8% of the samples, exceeded $30{\mu}g/L$, which is the Maximum Contaminant Level (MCL) proposed by the US Environmental Protection Agency (EPA), based on the chemical toxicity of uranium. Radon concentrations in three wells, that is 6% of the samples, and one well, that is 2.8% of the samples, exceeded 4,000 pCi/L (AMCL of the US EPA) and 8,100 pCi/L (Finland's guideline level), respectively. Concentrations of uranium and radon related to geology of the study area show the highest values in the groundwater of the granite area. The uranium and radon contents in the groundwater were found to be low compared to those of other countries with similar geological settings. It is likely that the measured value was lower than the actual content due to the inflow of shallow groundwater by the lack of casing and grouting.