• 분석과학
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• 제17권1호
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• pp.8-15
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• 2004

수용액 시료에 포함된 미량의 보론 함량을 분석하는데 적합한 고체트랙 검출기를 선정하기 위하여 알파복합선원 등을 이용하여 검출능력을 비교 검토하였다. 보론의 알파트랙 검출에는 polycarbonate 재질(Lexan 및 CR-39)과 cellulose nitrate 재질(CN-85 및 LR-115))의 고체트랙 검출기를 사용하였다. 알파입자 방출물질로는 복합알파선원, 금속 우라늄 입자 및 보론 표준용액을 사용하였다. 본 연구에서는 에칭조건 및 중성자 조사조건 등에 따른 검출기의 특성을 비교하였으며, 실험 결과 보론 정량에는 CN-85 검출기가 가장 적합한 것을 알 수 있었다. 또한, 선정된 검출기를 이용하여 수용액 매질에 포함된 미량의 보론을 알파트랙 기입방법으로 측정한 실험결과에 대해 검토하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권2호
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• pp.139-165
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• 2019

한국원자력연구원에서 개발 중인 해체기술 현황 및 전망에 대해 기술하였다. 특히, 해체의 핵심기술인 제염, 원격절단, 해체 폐기물처리 및 부지 복원 분야를 중점적으로 다루었다. 제염기술로는 부품제염과 원자력시스템제염 부분을 고찰하였고, 원격절단기술 관련해서는 절단기술, 원격제어 및 해체공정 모사기술이 다루어졌다. 해체 폐기물처리기술 관련해서는, 비록 해체 후 다양한 폐기물이 발생하지만, 주 폐기물인 금속, 가연성폐기물과 난처리성 특수 폐기물인 고염 고방사성 폐액, 유기혼성폐기물 및 우라늄 복합폐기물 처리기술 등을 주로 기술하였다. 마지막으로, 해체부지 복원 분야에서는 방사선 측정, 부지재이용의 안전성평가 그리고 부지 복원기술 등을 중점적으로 기술하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권4호
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• pp.347-353
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• 2010

사용후핵연료를 파이로 건식처리하면 사용후핵연료 자체 내에 존재하는 세슘, 스트론튬, 초우라늄 계열 등이 중간저장 되어 영구처분 방사선원항에서 제외되므로 사용후핵연료집합체를 구성하는 구조재, 즉 금속폐기물의 방사선원항이 중요해지게 된다. 따라서 본 연구에서는 $17{\times}17$ KOFA 사용후핵연료 10 톤이 파이로 건식처리 되었을 경우를 가정하여 각 구조재 부품별로 방사선원항 특성을 분석하였다. 우선 구조재 부품별로 질량 및 부피를 상세히 계산하였다. 핵연료 상단 및 하단 고정체에서의 중성자스펙트럼이 노심과 다르므로 각 구조재 부품별로 핵반응단면적라이브러리를 KENO-VI/ORIGEN-S 모듈로 직접 생산하였으며, 이를 적용하여 ORIGEN-S 코드로 방사화 방사선원항을 평가하였다. 평가결과 원자로 방출후 10 년 시점에서의 방사능세기, 붕괴열, 위해지수 값은 각각 $1.40{\times}10^{15}$ Bequerels, 236 Watts, $4.34{\times}10^9m^3$-water 로 나타났으며, 이는 사용후핵연료 자체 값의 0.7 %, 1.1 %, 0.1 %에 해당하는 값이다. 방사능세기, 붕괴열, 위해지수 모든 측면에서는 금속폐기물 전체물량의 1 %만을 차지하는 인코넬 718 그리드판이 가장 중요한 것으로 평가되었으며, 특히 이를 따로 분리하여 관리하면 금속폐기물 전체 방사능세기를 20~45 % 정도, 위해지수를 30~45 % 정도 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 전체적으로 볼 때, 금속폐기물의 방사능세기 및 위해지수는 처분시스템 설계 시 중요한 인자로 고려되어야 하나, 붕괴열은 그 열량이 작아 중요하지 않은 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제12권1호
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• pp.41-49
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• 1979

본문은 광물학 및 습식야금법의 관점에서, 산성용액내의 점토 광물의 물리적 특성과 화학적 특성을 문헌에 의해 검토한 것이다. 점토광물의 몇가지 중요한 특성은 이들이 산성용액내에서 양이온을 교환하고 흡수팽창하며, 이질광물로 분해(incongruent dissolution)하는 능력을 갖는다는 것이다. 여러 점토광물들은 양이온 교환과정으로 금속 이온들을 용액으로부터 흡착할 수 있다. 일반적으로 이들의 양이온 교환능력은 다음 순서로 증가된다. 즉, kaolinite, halloysite, illite, vermiculite, montmorillonite 산성용액내에서는 점토광물들에 의하여 동과 같은 양이온 흡착은 수소와 알미늄에 의해 크게 방해를 받으므로, 우라늄 및 동 등의 금속을 회수하는데는 점토광물이 중용한 요소가 되지 않는다. 그러나, 염기성용액에서는 양이온 흡착(uptake)이 중요하다. 흡수 팽창성은 낮은 pH에서 최소가 된다. 이는 격자 파괴에 기인할 가능성이 많다. 흡수 팽창은 montmorillonite형 점토에서 조절이 되는데 그것은 내부층의 Na 이온이 리튬 과/또는 수산화된 알미늄 이온과 교환을 하기 때문이다. 점토광물에 대한 산의 효과는 다음과 같다. i) 면적 및 다공성이 증가됨에 따라 보다 작은 판상의 집합체로 분리됨 ii) 점토-산 반응은 다음 순서로 일어난다. (ㄱ) 내부층 양이온들의 $H^+$ 치환 (ㄴ) Al, Fe, Mg 등의 팔면체 양이온의 이동. (ㄷ) 사면체 Al 이온들의 이동. 산의 공격반응(attack)은 점토 입자의 가장자리에서부터 시작되어 내부로 계속되며, 수화된 규소겔을 가장 자리에 남긴다. iii) (ㄴ)과 (ㄷ)의 반응속도는 위-일급($pseudo-1^{st}$ order)이며, 이는 산의 농도에 비례한다. 그리고 그 속도는 온도 매 $10^{\circ}C$ 증가에 따라 배가된다. 산에 의한 동이나 우라늄을 제자리에서 용해시키는 경우 고찰할 문제는 다음과 같다. i) 1년 혹은 그 이상의 오랜 작용으로 산의 반응을 받은 점토광물은 규소겔을 남길 것이다. 그런데 이 겔이 용해(leaching)작용을 받고 있는 유용 광물 표면을 덮게 되면 용해에 의한 회수 속도는 실질적으로 감소된다. ii) 0.5% 점토광물과 동을 함유하는 회수 가능한 동광상에 대해 점토-산 반응에 사용될 값의 상승은 동 1파운드당 1.5c이다. (혹은 구리 1파운드당 $H_2SO_4$ 0.93Ibs) 점토광물에 의한 이러한 산의 소모량이 산화동광상에서 동을 추출하는데 경제적 평가의 한 요소가 될 것이다.

• 자원환경지질
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• 제41권3호
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• pp.287-297
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• 2008

태백산-황강리광화대내 34개 광산의 광석을 대상으로 8개 전략광물자원(Pb, Zn, Cu, Fe, Mo, W Au, U)의 함량을 분석하여 광종별 예비개발타당성을 추정한 결과는 다음과 같다. 동의 경우, 상동광산은 23%의 동(한계품위=0.7%)을 함유하는 것으로 나타났으며, 아연의 경우, 청일광산과 삼황학광산은 평균 5%의 아연(한계품위=2.0%)을 함유하는 것으로 나타났다. 특히, 상기 광산들에 대해서는 추가정밀조사가 요구된다. 또한, 몰리브덴의 경우(한계품위=0.02%), 제2연화(0.04%) 및 홍천광산(0.02%), 연의 경우(한계품위=0.58%), 원가사 광산(0.70%), 금의 경우(한계품위=10ppm), 동명(279ppm)및 삼황학광산(251ppm)에서, 각각 해당광종에 대한 국제가격추이에 맞추어 탄력적으로 재가행 여부에 대한 평가가 요구된다. 반면, 우라늄, 철, 텅스텐의 경우, 본 연구결과 경제적으로 개발할 가치가 있는 광산이 없는 것으로 사료된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권1호
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• pp.45-53
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• 2012

사용후 핵연료내 우라늄 및 초우란원소를 회수하는 파이로프로세싱 공정에서 배출되는 금속염화물계 방사성 폐기물은 높은 휘발특성과 붕규산계 유리와의 낮은 상용성으로 인해 고화처리가 쉽지 않은 폐기물이다. 이를 위해, 본 연구에서는 고화처리의 한 방법으로 탈염화 반응을 통한 고화체제조 개념을 채택하였다. 솔젤법을 이용하여 탈염화물질, $SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$ (SAP)을 합성하였으며 이를 이용하여 탈염화 반응거동 반응생성물의 고형화 특성을 조사하였다. LiCl계 폐기물과 달리, LiCl-KCl폐기물의 반응은 두 개의 온도범위에서 반응이 진행되며, $400^{\circ}C$의 경우에는 LiCl이, 약 $700^{\circ}C$에서는 KCl이 주로 반응하는 것으로 확인되었다. 여러 가지 반응실험을 통하여 LiCl-KCl의 탈염화 반응에 가장 적합한 물질은 SAP 1071 (Si/Al/P=1/0.75/1 in molar)인 것으로 확인되었다. 4가지 종류의 고형화 실험을 통하여 고화체의 bulk shape과 densification은 SAP/Salt의 비에 영향 받는 것을 확인하였다. 제조된 고형화 시료는 Product Consistency Test-A법을 이용하여 기본적인 내구성을 평가하였다. 본 연구는 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $P_2O_5$로 이루어진 탈염화 물질을 이용하여 반응특성과 고형화 특성에 대한 기본적인 정보를 제공하였으며, 이와 같은 실험을 통하여, 본 연구에서 제안된 탈염화 고화처리방법이 휘발특성이 높고 기존 유리매질과 상용성이 낮은 금속염화물계 폐기물에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제16권2호
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• pp.117-124
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• 2003

고온 건식공정의 사용후핵연료 산화분말 ($U_3O_8$)과 경 중수로 연계 핵연료 제조공정의 $UO_2$ 소결체 물성 이해에 필요한 Oxygen/Metal 비를 습식 및 건식 분석방법으로 측정하였다. $UO_2$ 분말에 핵분열생성물 원소의 산화물을 일정량 첨가하고 $1,700^{\circ}C$의 수소분위기에서 소결시켜 20,000~60,000 MWd/MtU 연소도 범위의 사용후핵연료와 화학조성이 유사한 모의 사용후핵연료를 제조하였다. 습식법에 의한 O/M 비 측정을 위하여 혼합산 (10 M HCl : 8 M $HNO_3$, 2.5:1 V/V)에 의한 가압산분해법으로 모의 사용후핵연료를 용해하고 우라늄과 핵분열생성물 원소를 추출 크로마토그래피로 분리한 후 금속원소의 총량을 유도결합플라스마 원자방출분광분석법으로 결정하였다. 또한 $UO_2$가 산화될 때의 무게변화를 열중량 무게분석법 (thermogravimetric)으로 측정하여 O/M비를 계산하고 습식법으로 얻은 결과와 비교하였다. $Mo_{0.4}-Ru_{0.4}-Rh_{0.1}-Pd_{0.1}$ 합금이 O/M비 측정에 미치는 영향을 조사하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제11권1호
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• pp.57-64
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• 1986

우라늄, 플루토늄 및 그 자핵종(子核種)으로부터 방출(放出)되는 저(低)에너지감마선(線) 또는 저(低)에너지영역(領域)의 X-선(線)스펙트럼으로부터의 필름배지 개인피폭선량해석(個人被曝線量解析) 및 평가(評價)에 필요(必要)한 기술자료(技術資料)를 제공(提供)하였다. 필름배지는 한국핵연료개발공단(韓國核燃料開發公團)(현(現) 한국(韓國)에너지연구소(硏究所))에서 개발(開發)한 것이며, 저(低)에너지표준선원(標準線源)은 방사선량강도(放射線量强度)의 손실(損失)을 최소(最少)로 유지(維持)하면서 가능(可能)한 한 X-선(線)스펙트럼폭(幅)을 금속(金屬)필터로 좁게 줄인 X-선(線)을 이용(利用)하였다. 그 결과(結果) 얻은 X-선(線)에너지는 49 keV, 154 keV 및 256 keV 이었으며, 이 값은 Kramer의 이론적계산결과(理論的計算結果)와 잘 일치(一致)하였다. 이들 에너지 군별(群別) X-선(線)의 필름광학밀도(光學密度)와 선량(線量)과의 관계(關係)는 Matrix 법(法)으로 해석(解析)하여 측정광학밀도(測定光學密度)로부터 저(低)에너지 X-선(線)의 개인피폭선량(個人被曝線量)을 직접(直接) 환산(換算)할 수 있게 되었다. 이 결과(結果)는 국내(國內) 방사선작업(放射線作業) 종사자(從事者)들의 개인피폭선량측정자료(個人被曝線量測定資料)의 균질성(均質性) 향상(向上)에 기여(寄與)하게 될 것이다.

• 자원환경지질
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• 제39권4호
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• pp.403-416
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• 2006

자력탐사는 신속, 간편, 저렴한 물리탐사법으로서 자원 탐사, 지질구조 조사, 토목, 환경 문제 등 다양한 분야에 효과적으로 적용된다. 특히, 항공 탐사는 유용 지하자원의 부존 및 개발에 대한 잠재력 평가 뿐 아니라 국토 전반에 대한 지질 특성 평가를 통하여 국토의 효율적인 활용 계획의 수립과 지질 재해의 예측 등 국가의 기본적인 지구과학 정보를 제공한다. 자력탐사는 가장 역사가 오래된 물리탐사법으로서, 우리나라에도 비교적 일찍 도입되었다. 일본 강점기에도 지구자기장을 관측하였고 광상조사와 온천조사에 이용하였다는 기록이 있다. 해방과 한국전쟁의 혼란이 끝난 1950년대 중반부터 산업화를 위한 지하자원의 개발이 요구됨에 따라 우라늄, 철광을 비롯한 금속 광물자원, 석탄 그리고 지하수 등을 대상으로 자력탐사가 활발하게 수행되었는데, $1958{\sim}1959$년의 Apache 항공 자력탐사와 그 결과 확인된 이상대에 대한 육상 확인 자력탐사들을 대표적인 사례로 들 수 있다. 1970, 80년대는 물리탐사 전문 인력이 많이 배출되었고, 탐사 장비가 현대화되었으며, 컴퓨터가 활용됨으로써 탐사, 자료처리 및 해석 기술이 비약적으로 발전하였다. 1981년 한국동력자원연구소에서는 전국토에 대한 광역적인 자력 이상 분포를 파악하여 지질 구조를 규명하고 광상 부존의 잠재력을 평가하기 위한 항공 자력탐사 프로젝트를 수행하였는데, 이것은 이 시기에는 이러한 대형 프로젝트를 수행할 만한 기술, 인력 그리고 연구비 등을 가지고 있었다는 것을 보여준다. 그러나 1980년대 중반부터 시작된 광업의 쇠퇴는 자력탐사를 비롯한 물리탐사의 관심이 전통적인 광물, 에너지 자원에서 새로운 지하자원으로 대두한 지하수, 지열 등으로 옮겨갔으며, 물리탐사의 본질인 지질 구조 조사 연구가 활발해졌다. 또한 1990년대 이후 등장한 토목, 환경 물리탐사라는 새로운 대상에 대한 관심이 높아지면서 자력탐사도 부지평가, 지반조사 지하 매장물 환경오염 등의 문제에 다양한 방법으로 접근하고 있다.

• 분석과학
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• 제8권1호
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• pp.1-7
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• 1995

흐름주입법에 의해 분광광도법으로 U(VI) 및 Th(IV) 이온을 정량하였다. Chrome Azurol S는 양이온 계면활성제인 CTAB 존재하에서 U(VI) 및 Th(IV) 이온과 착물을 형성한다. 아세트산 완충용액에서 U(VI) 착물의 최대 흡수 파장은 pH 5.0에서 600nm이고 몰흡광계수는 약 $2.3{\times}10^5Lmol^{-1}cm^{-1}$이며, Th(IV) 착물의 최대 흡수파장은 pH 5.5에서 611nm이고 몰흡광계수는 약 $3.8{\times}10^5Lmol^{-1}cm^{-1}$였다. FIA에 의한 U(VI) 및 Th(IV)의 검정곡선은 0.1~0.8ppm 범위에서 직선 관계를 보였고, 이 검정곡선은 상관계수는 0.9960 및 0.9930이었다. 검출한계(S/N)는 U(VI)에 대하여는 20ppb이고, Th(IV)에 대하여는 15ppb였다. 상대표준편차는 시료 0.4ppm에 대하여 각각 ${\pm}1.8%$와 ${\pm}2.1%$이고 시료의 분석속도는 약 $50hr^{-1}$이었다.