• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2622-2624
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• 2004

본 논문은 원자력 발전소의 원자로 내 고준위 방사선 환경에서의 방사선량 측정에 SiC 다이오드를 이용하여 발생하는 펄스를 관측, 방사선량을 측정하는 기술에 대한 연구이다. 일반적으로 고준위 방사선 환경에서는 방사선측정 센서가 높은 방사선 에너지로 인해 손상되기 쉽다. 이러한 이유로 고준위 방사선 환경에서 내성이 강한 SiC 다이오드를 사용하였다. 방사선 입자를 하나의 에너지로 취급하면 방사선 입자가 센서로 입사하는 경우, 센서에는 방사선 에너지에 따라 약한 에너지가 유기된다. 유기된 에너지는 센서에서 전류의 형대로 출력되면, 이 전류를 신호처리하면 펄스의 형태로 성형이 가능하다. 시간당 성형된 펄스 수는 센서가 받은 방사선량에 비례하며 방사선이 많은 곳에서는 직류의 형태가 된다. 본 논문에서는 약한 전류형태로 출력되는 신호를 성형하여 디지털 신호처리를 하기 위한 펄스 형태로 성형하는데, 필요한 일련의 기술적인 사항에 관하여 연구하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.651-658
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• 2017

방사선이 존재하는 환경에서 무색, 무미, 무촉의 방사선을 검출하기 위한 계측장비는 매우 중요하며 그동안 방사선 계측장비의 개발에 대한 많은 연구들이 있었다. 특히 방사선을 검출한 이후 측정된 검출신호를 손실 없이 효율적으로 처리하기 위해 검출된 미세전류를 전압형태로 정형하고, 이를 정확하게 판독하는 신호처리 부분은 매우 중요하다. 검출된 방사선 신호파형을 판독할 때, 지금까지는 신호의 전압파형을 짧은 시간 동안 일정한 값으로 유지시켜 파형의 크기를 판독한 후, 그 전기적인 값을 방전하고 다음 파형에 대비하는 피크홀드방식을 사용하였다. 이 연구에서는 방사선 검출기에서 측정된 검출신호 전압파형의 판독을 피크홀드방식이 아닌, 전압신호의 파고 정점에 이르는 시간을 포착하여 그 값을 직접 판독하는 방식을 제안한다. 이 방식에 의하면 전압 파고를 일정한 시간동안 유지하거나, 유지된 전압 파고를 초기상태로 만드는 복잡한 과정을 거치지 않고 검출된 방사선 신호를 정확하게 판독할 수 있다는 장점을 가지며, 실제 시뮬레이션을 통하여 이를 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1405-1410
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• 2015

본 연구에서는 정상 운전이나 사고 시 발생되는 고방사선 환경에서 다양한 센서에 공통적으로 사용할 수 있는 내방사선 센서 신호처리 모듈을 설계하였다. 개발한 초기 모듈은 센서의 저항(R)과 정전용량(C) 값의 변화를 입력으로 받아 PWM 신호 변조방식으로 처리하도록 설계되었다. 이 모듈은 총 약 12 kGy 방사선 평가시험에서 Full-Scale 대비 ±10 % 오차범위를 가지고 있었다. 오차 발생의 주요 원인은 방사선 피폭량의 증가에 따른 공통회로 내 스위칭 소자의 열화와 이로 인한 펄스폭 변조회로의 듀티 비 증가로 분석되었다. 이 분석결과를 반영한 방사선 내성강화를 위해 방사선에 의한 특성변화를 상쇄하는 회로를 추가하여 재설계하였고, 20.7 kGy 범위의 TID 시험에서 Full-scale 대비 5% 이하 오차로 개선결과를 얻었다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2009년도 추계 학술발표
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• pp.194-195
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• 2009

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2011년도 추계 학술발표회 및 심포지엄
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• pp.122-123
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• 2011

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.324-326
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• 2006

CCD형 영상소자는 방사선 피폭 시 표면과 격자내부에 모두 손상을 받게 되며, 감마방사선이나 X선과 같은 고에너지의 이온화 방사선에 노출될 경우 격자 실리콘 내부에 전자-전공쌍(Electron-hole pair, EHP)이 발생된다. 이러한 EHP는 CCD의 순간 출력 광전류로 변환되어 백색 화소 형태의 영상잡음으로 가시화되며, 이 화소 수는 피폭 방사선량에 비례하여 증가하는 특성을 지니고 있다. 따라서 출력 영상정보를 분석하면 조사된 방사선의 양과 특성을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 CCD를 이용하여 가상의 방사능 물질 누출 공간에서 방사선원의 방향과 거리정보를 고속으로 탐지하기 위한 장치와 고속 측정 알고리즘을 구현하고 실제 방사선장에서 실증시험을 수행하였다. 방사선 탐지기는 콘형 납 콜리메이터(Collimator)와 가시광 변환용 신틸레이터(CsITl) 및 차폐체로 구성된 센서부와 제어 및 방사광 신호처리를 수행하는 PC부로 구성된다. 감마방사선($^{60}Co$) 방사선장 실증시험에서 방사선원간 거리 83cm에서 측정된 거리 탐지는 5.3%의 오차로 확인되었다. 이 방사선 탐지기는 임의의 고방사선 누출사고에 대한 초기대응 작업을 수행하기 위한 무인 이동로봇용 방사선 탐지기로 활용이 가능하다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제20권2호
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• pp.85-95
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• 1995

GM 계수관을 방사선 검출기로서 사용하고, 검출기의 신호를 디지탈 펄스로 변환하는 펄스처리회로와 디지탈 통신방식의 하나인 FSK(frequency shift keying) 변복조회로를 설계하였으며, 휴대용 무전기로 송수신되는 방사선 검출신호를 방사선량과 방사선량율로 개인용 컴퓨터의 화면에 표시하는 단일채널 무선 방사선측정 시스템을 개발하고 성능을 평가하였다. 성능검증 실험에서 펄스를 입력한 경우와 검출기에 방사선을 조사시킨 경우 펄스처리회로에서 약 5V의 동일한 디지탈 펄스가 출력되었고, 무선통신계통에서도 입력과 출력이 왜곡없이 송수신되고 있음을 확인하였다. 검출기에 표준방사선원(Cs-137)으로 방사선을 조사시켜 선량률을 측정한 결과 측정오차는 조사된 선량률의 10% 이내를 나타내었다. 본 시스템은 국내에선 처음으로 설계되었으며, 향후 다중채널로 구성하여 실시간 개인방사선피폭선량계, 방사선감시기 등 여러 용도의 방사선측정기에 응용함으로써 방사선방어에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.486-492
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• 2015

방사선 영상장치는 방사능 누출사고의 조기처리 및 확산 피해 최소화에 필수적인 장비이며, 가까운 미래에 빅마켓으로 성장될 원전폐로 분야에서도 중요한 역할을 담당할 것으로 예상된다. 현재까지 개발된 방사선 영상장치는 방사선 오염원의 위치를 방향 정보만으로 탐지하여 가시화하고 있고 방사선원의 거리 측정은 불가능한 실정이다. 본 논문에서는 스테레오 카메라 원리를 적용하여 방사선원의 3차원 위치정보를 추출할 수 있는 새로운 기법의 방사선 3차원 영상장치의 구현에 대해 연구하였다. 한 대의 방사선 센서와 CCD 카메라, 그리고 팬틸의 컴팩트한 구성으로 설계된 방사선 3차원 영상장치(K3-RIS)는 위치변환 제어에 의한 스테레오 방사선 영상 취득과 연속모드 제어 및 고속 스테레오 영상정보처리 기능이 특징이다. 개발한 장치의 기능검증을 위해 감마 방사선원(Cs-137)을 대상으로 실험을 수행한 결과 선원간의 거리와 무관하게 3% 이하의 거리측정 오차를 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권4호
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• pp.197-205
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• 2000

실리콘 PIN 다이오드 검출기를 이용하여 전자선량계(PED)를 설계 및 제작하고, 전자신호회로의 성능과 방사선 검출 반응특성을 평가하였다. 전자회로의 성능검사에서는 방사선에 의한 검출기의 신호가 신호처리회로에서 양호하게 출력되었으며, $^{137}Cs$ 감마 방사선을 이용한 방사선조사 시험결과 선량계의 반응도 및 분산계수는 각각 1.85 cps/$Gy{\cdot}h^{-1}$ 및 19.3%로 측정되어 전자선량제의 성능기준을 만족하는 것으로 나타났다. 본 전자선량계의 시작품은 향후 전자회로의 성능향상과 작동 프로그램을 보완 및 개선함으로써 개인 방사선 모니터링에 활용될 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1698_1699
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• 2009

핵폭발 등에서 방출되는 과도펄스(Transient pulse) 형태의 방사선이 반도체 소자에 조사되면 소자 내부에서는 짧은 시간에 다량의 전하가 생성된다. 이 전하들이 일정방향으로 증폭된 광전류가 소자의 고장과 오동작을 유발하거나 극단적으로 소진(Burn out)되는 원인이 된다. 본 연구에서는 과도방사선 펄스가 입사하였을 때 pMOSFET 소자 내에 생성되는 전자 정공 쌍(EHP)으로 인해 형성되는 광전류가 소자의 방사선 피해로 나타나는 과정 및 영향을 연구하기 위해 반도체 공정 시뮬레이터를 이용해 전하들의 거동과 광전류 크기를 시뮬레이션하고, 전자가속기에서 실측시험을 병행하였다. 가속기 주변의 전자장을 인한 큰 잡음으로부터 가속기 펄스신호에 의해 pMOSFET에서 발생된 소신호의 광전류를 측정하기 위해서 정밀 신호처리 회로를 구성하였다. 시뮬레이션과 실측시험에서의 결과 비교/분석에서 두 광전류 파형은 유사한 형태를 확인할 수 있었다.