• 한국해안해양공학회지
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• 제16권3호
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• pp.162-170
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• 2004

산업공정의 가동 중 효율 및 문제점 진단을 위한 방사성동위원소 추적자 이용기술과 기반장비의 연구결과를 바탕으로 연안에서 표사의 거동 추적실험을 수행하였다. 이를 위하여 원자로에서 중성자 조사를 통하여 방사화되는 소량의 iridium을 포함하는 표지모래를 사용하였다. 표지모래는 산화물 제조법으로 제조되었으며, 실험 현지의 자연사(2.65)와 유사한 비중(=2.6)을 갖도록 하였다. 방사화된 표지모래를 운반하고 실험 현장에서 해저에 투입할 수 있도록 전용 용기와 투입된 표지모래로부터 방출되는 방사선을 검출하기 위한 계측장비를 제작하였다. 또한, GPS로부터 수신되는 위치신호와 해저의 계측장비로부터 전송되는 방사선 계측신호를 동시에 수신할 수 있는 데이터 수집장치와 컴퓨터 응용프로그램을 제작하였다. 표지모래의 시간에 따른 공간적 분포변화를 측정하기 위하여 각 투입지점에 대하여 3회씩 추적실험을 실시하였다. 실험 결과데이터는 방사선 계측의 실제 위치를 계산하여 반영하고 방사성추적자의 자연감쇄 효과를 보정한 후 분석에 활용되었다. 방사성 표지모래를 이용한 시범실험으로부터 방사성추적자 기술의 연안환경의 보존과 개발을 위한 중요한 역할의 가능성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2006

폐수처리시설의 응집조를 대상으로 0.392MeV의 감마선을 방출하는 In-113m을 추적자로 이용하여 체류시간분포(RTD; residence time distribution)를 측정하였다. 계측 결과는 CFSTR (constant flow stirred tank reactor) 모델을 바탕으로 구축한 K-RTD 프로그램을 이용하여 수학적으로 분석하였으며, 이를 바탕으로 혼합 특성을 규명하고자 하였다 모델에 의한 시뮬레이션 결과를 계측결과와 맞추는 과정에서 유체 거동의 특성을 표현하는 인자들을 계산하였으며, 이들 인자에 의한 시뮬레이션 결과는 실험결과에 매우 성공적으로 부합하였다. 또한 향후 본 실험에서 관찰된 bypass flow의 성분을 이론적 모델에 포함시키고 이를 분석하며 혼합조의 효율에 영향을 미치는 요소들에 대한 추가 연구의 필요성을 확인하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.526-531
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• 1996

국내의 방사성 동위원소 (Radioisotope; RI) 사용기관에서 발생, 수거되어 현재 원자력연구소 저장고 내에 보관중인 폐기물중 가연분을 대상으로 소각실증실험을 수행하였다. 폐기물 발생일을 기준하여 최소 2년이상이 경과한 RI 폐기물을 소각한 결과 폐기물의 부피와 무게를 각각 약 1/250, 1/30로 줄일 수 있었으며, 소각운전중 배출기체의 농도는 환경관련법상의 배출허용기준치 이하, 배출방사선량은 검출기의 측정한계 이하였다. 방사성동위원소 추적자로 I-131 ($Na^{131}$ I형태, 총 2mCi)을 사용한 모의 폐기물을 소각한 결과 대부분의 방사능은 소각재에 잔존하기 보다는 휘발되어 배기체와 함께 거동하며 주로 포대여과기의 여과층에서 잡히는 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권6호
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• pp.574-585
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• 2007

해운대 해수욕장의 입사파랑 특성 분석을 위해 심해파랑 추산자료 분석 및 총 5회에 걸친 현지 파랑관측을 실시하였다. 관측 결과 탁월 파향은 춘계 및 하계에는 $SSW{\sim}S$ 계열인데 비해 추계 및 동계에는 $E{\sim}SE$ 계열이었다. 수치모델링 결과, E 계열의 입사파는 외해 쪽에 발달된 천퇴의 영향으로 인해 해안으로 진행하면서 크게 굴절되며, 해빈류는 봄 및 여름에는 동쪽 해안에서 외해로 나가는 흐름이, 가을 및 겨울에는 동쪽에서 해안을 따라 해수욕장 쪽으로 유입하는 흐름이 탁월하였다. 또한, 해운대 해수욕장의 표사경로를 파악하기 위해 수행된 155일간의 방사성동위원소 추적자실험 결과, 투입초기에는 연안방향으로 분산되었으나 2차 scan 이후부터 on-shore 방향으로 이동하는 경향을 보였으며, 해안 부근에서는 연안방향으로 분산되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1149-1158
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• 2000

염색폐수를 생물학적으로 처리하여 방류하는 연속으로 연결되어있는 6개의 단으로 구성된 폐수처리시설에서 폐수 유동을 관찰하고 처리공정에 영향을 줄 수 있는 요인들을 찾기 위해 동위원소를 이용한 추적자 실험을 수행하였다. 추적자로 약 20mCi의 $^{131}I$를 첫 번째 단의 폐수 유입부에 투입하고 각 단에 방사선 검출기를 설치하여 시간에 따른 추적자 농도변화를 측정하였다. 측정된 데이터를 Perfect Mixers in Series Model을 이용한 분석을 통하여 평균체재시간과 시스템에서의 유동 특성 파라미터들을 계산하였다. 시스템의 평균체재시간은 설계치인 22.3시간의 76%인 17시간으로 계산되었다. 시스템을 구성하고 있는 6개의 단 중에서 제1단은 완전혼합기(perfect mixer)로서의 특성을 보이지 않았으나, 나머지 5개의 단은 완전혼합기와 같이 작동하였다. 제1단의 출력은 상호 교환이 일어나는 탱크를 가진 완전혼합기 모델로 모사한 출력과 좋은 일치를 보였다. 이 교환되는 탱크의 크기는 전체의 약 4분의 1인 것으로 분석되었다. 체재시간분포 실험의 결과는 유입 폐수의 방사선 전처리를 위해 설치된 전자선가속기의 가동조건 변경 후 그 영향에 대한 연구를 위한 적정 시료채취시간 산정에 사용되었다.

• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.550-558
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• 2021

본 연구에서는 방사성동위원소 추적자 실험을 통해서 산화아연 또는 두 종류의 은나노물질로 오염시킨 토양에서 지렁이(Eisenia fetida)의 금속축적과 제거율을 비교하였고, 이들을 이온상의 Ag와 Zn으로 처리한 대조구와 비교하였다. 추가적으로 토양의 금속을 다단계추출법(sequential extraction method)을 이용하여 금속의 결합 형태로부터 생물이용도(bioavailability)를 예측하고 실제 생물축적(BAF, bioaccumulation factor)과 비교하였다. ZnO 처리구의 BAF (0.06)는 아연이온 처리구 BAF (1.86)보다 31배 낮았는데, 이는 토양에서 ZnO의 생물전이가 매우 낮음을 제시해 준다. 한편, 은의 BAF는 금속의 오염 형태에에 무관하게 0.11~0.17의 범위를 보였다. 다단계추출법을 통해서 아연이온 처리구의 아연은 토양에 비교적 약한 결합을 하는 형태(mobile fraction)에 35% 분포하여 아연이온처리구 값(<20%)보다 높았고, 이는 전자의 더 높은 BAF와 일치한다. 하지만, ZnO 처리구의 다단계추출은 생물이용도나 BAF를 잘 예측하지 못했으며 이는 ZnO가 토양에서 아연이온과 지화학적으로 다른 거동을 하기 때문으로 추정된다. 지렁이 체내에 축적된 은의 제거율(3.2~3.8% d^-1)은 아연의 제거율(1.2~1.7% d^-1)보다 2~3배 더 높았다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.335-341
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• 2017

사이클로트론은 양자 또는 중양자를 가속하는 장치로써 의료장비인 양전자방출촬영장치(PET)에 이용되는 단반감기의 방사성의약품을 생산하는 시설로 이용되고 있다. 사이클로트론에서 방사성의약품을 생산하기 위해선 가속된 양성자와 타켓과의 핵반응이 필요하며 반응 후 불필요한 중성자가 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 사이클로트론에서 발생되는 양성자와 중성자가 콘크리트 차폐벽과 충돌하여 발생되는 방사화에 대해 알아보고자 하였다. 실험은 몬테카를로 모의 모사의 한 종류인 FLUKA를 통해 방사화된 방사성동위원소를 추적하였으며, 콘크리트 차폐벽의 물성은 ppm 단위의 미량의 불순물이 포함된 물성과 불순물이 포함되지 않은 물성을 이용하여 비교 분석하였다. 발생된 방사화 핵종은 RESRAD-Build를 통해 인체에 미치는 피폭선량율 기준으로 비교분석하였으며, 실험결과 불순물이 포함된 콘크리트 물성에서는 총 14개의 방사성동위원소가 생산되었으며, 인체에 미치는 피폭선량을 기준으로 분석 하였을 때, $^{60}Co$(72.50%), $^{134}Cs$(16.75%), $^{54}Mn$(5.60%), $^{152}Eu$(4.08%), $^{154}Eu$(1.07%)이 전체 선량의 99.9%를 차지하였으며, 피폭의 위험도는 $^{60}Co$ 핵종이 가장 높게 나타났다. 불순물이 포함되지 않은 물성에서는 총 5개의 핵종이 나타났으며, 그 중 $^{54}Mn$이 피폭선량의 99.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 양성자의 유도 핵반응에 따라 불순물이 아닌 $^{56}Fe$에서 방사화 과정을 통해 Cobalt가 발생될 가능성이 있으나 콘크리트벽에 도달하는 양성자의 개수가 작아 방사화를 일으키지 못하였다. 불순물의 포함 여부에 따른 피폭선량의 비교결과 불순물이 포함된 경우가 그렇지 않은 경우 보다 약 98% 높게 나타나 ppm 단위의 미량의 불순물이 방사화의 주요인임을 알 수 있었다.

• 핵의학기술
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• 제24권1호
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• pp.20-26
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• 2020

핵의학이란 방사성동위원소 추적자를 인체에 투여하여 관심장기에 대한 형태학적인 정보와 생물학적이고 기능적인 정보를 얻고 평가한다. Dose calibrator는 의료기관에서 단일 핵종의 방사능을 측정하기 위해 사용하는 장비이며, 방사성동위원소의 정확한 용량의 투여는 진단과 치료에 중요한 요인이다. 최근 정량분석을 위한 여러 시스템이 개발되고 있고 ERPF (Effective Renal Plasma Flow), GFR (Glomerular Filtration Rate) 등 정량분석이 필요한 검사에 있어서 정확한 투여 용량 및 재현성 있는 측정이 중요해지고 있다. 따라서 본 논문을 통해 Dose calibrator의 측정 깊이와 용량에 따른 선량 값의 성향을 알아보고 적절한 측정 깊이 및 용량에 대해 알아 보고자 한다. 실험에 사용한 Dose calibrator는 CRC-15R과 CRC-15βeta (Capintec, New Jersey, USA)를 사용하였다. 선원으로는 표준선원(Standard source) ¹³⁷Cs, ¹³³Ba, ⁵⁷Co를 사용하였고, 방사성 의약품은 ^99mTc-pertechnetate를 사용하였다. 표준선원은 측정 깊이만 변화하여 0 cm부터 15 cm까지 1 cm 깊이마다 15회씩 측정했고, ^99mTc-pertechnetate의 경우에는 1 mL 주사기로 표준선원과 동일한 깊이로 실험을 진행했고, 용량의 변화를 고려하여 0.1 mL, 0.3 mL, 0.5 mL, 0.7 mL, 0.9 mL로 각 깊이마다 15회씩 측정했다. 표준선원인 ¹³⁷Cs, ¹³³Ba, ⁵⁷Co의 깊이의 변화에서는 모두 깊이에 따른 선량 값의 변화가 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). ^99mTc-pertechnetate도 깊이에 따른 용량의 변화에서 선량 값이 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). CRC-15R의 표준선원 비교 그래프에서 ¹³⁷Cs, ¹³³Ba, ⁵⁷Co는 Plateau를 그리기 시작한 2 cm에서 9 cm까지는 각 선원마다 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). CRC-15βeta의 표준선원 비교 그래프에서는 Plateau를 그리기 시작한 영역은 3 cm에서 9 cm로 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). ^99mTc-pertechnetate의 그래프는 0.1 mL에서 1 cm에서 7 cm, 0.3 mL와 0.5 mL에서는 0 cm에서 7 cm, 0.7 mL에서는 0 cm에서 6 cm, 0.9 mL에서는 0 cm에서 5 cm에서 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 본 연구를 통해 방사성동위원소를 환자에게 주입하거나 정도관리를 진행 시 편차가 적고 재현성을 위해 신뢰할 수 있는 구간을 확인 할 수 있었다. 높이에 따른 변화가 가장 적은 Plateau의 구간이 0.3 mL 혹은 0.5 mL의 용량으로 0 cm 에서 7 cm의 깊이에서 측정한다면, 편차를 최소한으로 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 표준선원의 경우에는 본 연구의 결과에 따라 장비마다 Plateau의 변화가 가장 적은 구간의 깊이에서 재현성 있게 측정하는 것이 중요하다고 생각된다. 적절한 구간을 찾아서 재현성 있는 검사를 시행하면 검사의 품질향상 및 피폭선량저감 그리고 진단능을 높이는데 이바지 할 것이라고 생각된다.