최근 비파괴검사 현장에서 검사 중 검사장치 내 방사선원의 위치를 확인하지 못하여 방사선 과피폭 사고가 종종 발생하고 있다. 본 연구는 방사선원의 노출여부나 위치 미인지로 인한 방사선 사고를 예방하기 위해 방사선원위치를 감시할 수 있는 섬광필름을 개발하는데 있다. 섬광필름은 방사선 비파괴 검사 장비의 가이드튜브 내에 존재하는 선원의 위치를 육안으로 탐지할 수 있는 신소재이다. 연구를 통해 섬광필름의 발광성능을 평가하고 최적의 필름 설계를 꾀하였다. 필름에 적용된 발광물질은 무기 섬광체를 이용하였고, 다양한 층을 갖는 형태의 필름을 제작하여 성능을 평가하였다. 필름의 발광성능은 광도계를 이용하여 측정하였고, 비파괴 검사장비는 Ir-192 감마선 조사기를 사용하였다. 실험결과, 섬광필름의 발광은 육안으로 선원의 위치를 감시할 수 있었으며, 선원의 이동에 따라서 발광영역도 동시에 이동하면서 형성되었다. 또한, 섬광필름에 반사층을 두는 것은 광 이용률의 증대시켜 발광성능을 높이는 데 매우 효과적이었다. 섬광체와 분산용제의 혼합비에 따라서도 성능변화가 나타났으며, 일반적으로 섬광체의 양이 높을수록 발광성능은 높게 나타났다. 그러나 분산 특성이 변화로 혼합비는 일정 농도 이하로 제한되었다. 섬광체 중에서는 $Gd_2O_2S(Tb)$ 무기섬광체가 가장 높은 발광성능을 보여주었다. 개발된 섬광필름을 비파괴 검사 장비에 적용하게 된다면 방사선종사자에게 보다 안전한 작업환경을 제공할 수 있을 것이다.
원자력발전소는 안전성이 가장 중요시되는 국가 기간 설비로서 해마다 over-haul 기간 동안에 중요 설비에 대한 안전성 검사를 수행한다. 그러나 이 약 한달 정도의 over-haul 동안에 모든 중요설비에 대한 진단 작업을 수행하기에는 시간이 턱없이 모자라는 관계로 몇년의 주기로 나누어 검사 계획에 따라 검사 대상 설비를 나누어 검사하는 실정이다. 원자력발전소의 중요 설비에 대한 감시진단은 상시 이루어져야 가장 이상적이나 수많은 유선센서를 이용한 방법은 문제점이 많다. 따라서 무선센서가 사용되고 있는 추세이나 무선센서에 대한 전력 공급 문제가 발생하고 있는 실정이다. 원자력발전소 내부에서는 방사선이라는 특별한 에너지원이 존재하는데, 본 논문에서는 이 에너지원을 이용하여 무선센서의 전력 수급을 해결하기 위한 원자력전지의 개발에 대하여 언급한다.
한국원자력연구소의 로봇개발팀에서는 중장기 연구 개발 과제가 이루어지기 이전인 87년부터 원자력 기초/기반 기술 연구 분야로서 원격 조작 기술, 고지능 로봇 기술 등을 기본 과제 형태로 자체 추진하여 핵심 요소 기술을 구축하였으며, 92년부터는 원자력 중장기 연구 개발 과제와 연계하여 인간의 접근이 제한된 고방사선 지역에서의 감시 및 점검 작업 로봇 분야를 집중 연구 개발하기 시작하였다. 개발 대상인 원격 제어 로봇 시스템은 원자력발전소에서의 점검 및 감시 작업을 원격/무인/자동화하여, 사람이 접근하기 어려운 고방사선 환경하에서의 감시$\cdot$점검$\cdot$유지 및 보수 작업을 함으로써 작업의 안전성 및 신뢰성을 향상시키고 또한 작업의 효율을 극대화시킬 수 있다. 특히 사람을 대신한 로봇 활용은 극한 작업을 원격 무인화할 수 있기 때문에 ALARA 개념에 의한 관련 종사자의 방사선 피폭을 보다 낮출 수 있을 것으로 전망된다.
포항방사광가속기(Pohang Llght Sousrc)의 시운전기간동안 저장링건물에서의 방사선발생량을 측정하였다. Ionization Chamber와 Moderated BF$_3$ Counter로 구성된 지역방사선감시기시스템(RMS)외에 Pocket Inonization chamber, 연속기록이 가능한 Surveymeter를 고정 또는 이동시키면서 사용하였다. 시운전기간동안 선형가속기로부터의 입사시기와 저장시기에서의 방사선방출분포 및 선량의 정도가 명확히 구별되었으며 RF Cavity나 Bump Magnet등의 오동작에 의한 방사선 발생경로를 추정해 볼 수 있었다 여기서는 저장링실험지역 등에서의 공간선량분포와 부분차폐에 따른 변화를 측정하였으며 측정결과로부터 차폐계산시 사용된 방법을 통해 역으로 각 지역의 빔손실정도를 추정하고 계산식의 타당성을 검토해 보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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