• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.571-576
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• 1998

방사성물질의 수송용기 등에 사용되는 에폭시수지계 중성자 차폐재를 제조하였다 기본물질은 재질(KNS-102) 및 수소 첨가된 비스페놀 A힘(KNS-106) 그리고 패놀-노블락형 에폭시수지 (KNS-611)이며, 첨가제로는 수산화알루미늄 및 탄화붕소이다. 이들 중성자 차폐재들은 유동성이 좋아 수송용기와 같은 복잡한 구조에 사용할 수 있다. 제조된 중성자 차폐재들을 방사선 조사선 량에 대한 영향과 가압경수로 사용후핵연료_ 28다발을 수송할 수 있는 수송용기에 적용하여 차폐능 평가를 수행하였다 0.7 MGy 까지 중성자 차폐재들은 방사선 조사선량의 증가에 따라 중성자 차폐재의 거시적 제거 단면적($\Sigma$$_{R}$)은 약간 증가하는 경향을 나타내었으며, 수송용기에 적용하여 ANISN 전산코드로 차폐능 평가를 수행한 결과 정상수송시 중성자 차폐재의 두께가 12 cm 이상일 때 수송용기 반경방향표면에서 최대 방사선량율은 168 ~ 214 $\mu$Sv/h로 나타났으며, 수송용기 표면에서 100 cm 지점에서의 최대 방사선량율은 74 ~ 93 $\mu$Sv/h로 나타났다. 이들은 모두 관련된 법규들에서 규정된 최대 허용방사선량율을 만족하는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제22권2호
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• pp.77-83
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• 1997

사용 후 핵연료 수송용기 등에 사용되는 에폭시수지계 중성자 차폐재, KNS(Kaeri Neutron Shield)-101, KNS-102 및 KNS-103를 제조하였다. 기본물질은 에폭시수지이며, 첨가제로는 폴리프로필렌, 수산화알루미늄 및 탄화붕소이다. 이들 중성자 차폐재들은 유동성이 좋아 수송용기와 같은 복잡한 구조에 사용할 수 있다. 제조된 중성자 차폐재들을 가압경수로 사용 후 핵연료 28다발을 수송할 수 있는 수송용기에 적용하여 차폐능 평가를 수행하였다. 세가지 중성자 차폐재를 수송용기에 적용하여 ANISN 코드로 차폐능 평가를 수행한 결과 정상수송시 중성자 차폐재의 두께가 10 cm 이상 일때 수송용기 반경방향표면에서 최대 방사선량율은 $300{\mu}Sv/h$로 나타났으며, 수송용기 표면에서 100 cm 지점에서의 최대 방사선량율은 $97{\mu}Sv/h$로 나타났다. 이들은 모두 관련된 법규들에서 규정된 최대허용 방사선량율을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-14
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• 2017

본 연구에서 비정질 붕소강 섬유를 혼입한 콘크리트의 역학적 성능 및 중성자 차폐성능을 평가하였다. 비정질 붕소강 섬유를 콘크리트 체적 대비 0.25%에서 1.0%까지 혼입하여 굳지 않은 콘크리트의 공기량과 슬럼프값, 경화된 콘크리트의 압축강도, 휨강도, 휨인성 및 중성자 차폐성능을 평가하였다. 실험결과, 비정질 붕소강 섬유의 혼입량이 증가할수록 콘크리트의 휨인성 및 중성자 차폐성능이 향상되는 것으로 나타났다. 이를 통해 비정질 붕소강 섬유의 혼입이 중성자 차폐성능 뿐만 아니라 역학적 성능을 효과적으로 개선시켜 줄 것이라고 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.197-204
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• 2016

본 논문에서는 타 재료에 비해 수소 원소 함유량이 높아 고속 중성자 차폐에 유리한 합성 고분자 화합물과 중성자 포획단면적이 큰 붕소화합물을 각각 혼입한 모르타르를 대상으로 중성자 차폐성능을 분석하였다. 합성 고분자 화합물의 종류, 형상, 크기, 함량 및 붕소화합물의 함량에 따라 총 16개 모르타르 배합을 설계하였으며, 각 배합의 슬럼프 플로우, 28일 압축 및 인장강도를 측정하고, 고속 중성자 및 열중성자에 대한 차폐실험을 수행하였다. 합성 고분자 화합물의 선량 투과율은 모르타르 대비 최대 38.5%까지 감소하였으며, 공기 중 선량의 26.3%까지 차폐하였다. 붕소화합물을 혼입한 모르타르의 열중성자 차폐율은 최대 90.3%로 대부분의 열중성자를 차폐하였다. 비록 화합물 혼입에 의해 모르타르의 기본 특성은 저하되었으나, 표면 개질, 특수 혼화제 첨가 등 지속적인 연구를 통하여 성능 저하를 최소화할 수 있을 것으로 판단되며, 중성자 투과성능 역시 다양한 타입의 시험체 조합을 통한 레이어 시스템 도입 등으로 다양한 투과성능에 따른 맞춤형 설계를 제공할 수 있을 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제26권3호
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• pp.51-57
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• 2003

자체 개발한 수소화금속을 이용하여 고속 중성자 방사선을 효율적으로 차폐할 수 있다면 방사선 안전신기술 개발과 확립에 큰 기여를 할 것으로 생각되어 본 연구를 시행하였다. 여러 수소화 안정 금속들을 대상으로 핵적 특성, 단위 부피당 수소원자함유 수 등의 예비평가를 통하여 수소화금속($ZrH_2,\;TiH_2$) 등과 낮은 중성자 흡수 단면적과 높은 에너지 감쇄능력을 고려하여 중수소화 금속($ZrD_2,\;TiD_2$) 등을 추가하여 개발하였다. MCNP 코드를 이용하여 각각의 흡수율과 에너지 감소율을 평가하였다. 전산 모사 계산과 실험과의 비교평가를 위해 실험과 동일한 조건의 모사를 수행하였는데, 즉 중성자 선원은 Cf-252(10 mCi)을 사용하였으며 각 수소화금속의 0, 1, 3, 5 cm 두께를 통과한 중성자속의 강도와 에너지별 분포변화를 계산하였다. 코드 계산을 통해 평가된 $TiH_2/TiD_2,\;ZrH_2,/ZrD_2$ 등의 수소화금속에 대한 중성자 감소율은 각 수소화금속 두께의 증가에 따라 중성자 감소율이 지수적으로 증가함을 보였다. 또한 이 때 중수소 함유 금속, $ZrD_2$과 $TiD_2$는 중성자 흡수에 있어 $ZrH_2$와 $TiH_2$의 각각 보다 적게 나타냈다. 본 연구를 통하여 개발된 수소화금속의 중성자 방사선 차폐에 관한 결과는 과학 기술적으로 많은 인용과 아울러 학술적 연구뿐만 아니라 실제 실용화를 위한 연구의 기초자료로 충분한 활용이 있을 것으로 기대한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제20권1호
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• pp.65-70
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• 1988

PWR사용 후 핵연료 집합체 4개를 장전한 수 있는 납/Resin차폐체형 수송용기에 대한 방사선 차폐해석을 수행하였다. 이때 차폐효과를 유지하면서도 전체중량이 최소화되도록 차폐재를 선택하였다. 방사선윈은 ORIGEN 전산코드로 계산하여 얻었으며, 사용후 핵연료의 연소도를 38,000 MWD/MTU 그리고 냉각기간을 3년으로 가정하였다. 수송용기의 외부 표면에서 1m거리에서 나타나는 감마선 그리고 중성자의 선량율은 ANISN전산코드로 계산하여 얻었다. 계산된 총방사선 선량율은 정상 및 가상 사고조건하에서도 국내 법규에 규정된 기준치 이내에서 만족하는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제10권1호
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• pp.41-49
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• 1985

1,300 MWe 가압경수로 공동내에서 중성자의 흐름해석이 수행되었다. 중성자의 흐름을 해석하는데는 1차원 수송코드인 ANISN, 2차원 수송코드인 DOT3.5, 3차원 Monte Carlo 코드인 TRIPOLI-02와 이들을 접속시켜주는 DOTTRI 등의 전산코드가 이용되었고, 본 계산에 사용된 전산기는 IBM 3033형이었다. 계산된 선속 및 선량율은 900 MW 가압경수로의 공동내에서 측정한 측정치와 비교검토 되었고, 그 결과 중성자 군별로 약간의 오차는 있었으나 전체적으로 큰 오차는 없었다. 이 결과는 대용량의 원자로 차폐설계, 원자로보수시, 기타 원자로 공동내에 출입할 경우에 방사선방어상 필요한 방어수단을 제공하는데 기여하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.171-179
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• 1980

중성자 및 감마선에 대한 선량율 환산인자(flux-to-dose-rate conversion factors)를 최대흡수선량 개념을 근거로 하여 계산하였다. 중성자 및 감자선에 대한 선량율 군산인자는 에너지 범위가 각각 2.5$\times$$10^{-8}$ 20MeV 및 0.01-15MeV에 대하여 계산하였다. 이제까지 선량율 환산인자는 단일에너지에 대한 값이 였었는데 본 연구에서는 유사인체조직 (phantom)내에서 방사선의 에너지 분포가 직선적이 아니라고 가정하여 계산되었다. 특히 DLC-23, DLC-27, DLC-31 등 핵정수 자료의 각 근에 적합한 선량율 환산인자를 결정하였다는 점이 특색이다. 결과적으로 ANSI N666에 있는 값과 본 연구에서 계산된 값이 잘 일치된다는 것을 확인하였고, 본 결과는 어떤 방사선장에서도 중성자나 감마선 선량율 분포를 계산하는데 이용될 수 있고, 방사선 차폐해석, 방사선방어, radiation dosimetry 등에 필요한 값이 될 것이다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.584-589
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• 2003

차세대관리 종합공정 실증시설 핫셀은 최대 1,385 TBq의 선원의 취급시에도 방사선 선량율을 법규에서 규제하는 허용치 이하로 차폐능을 가질 수 있도록 설계되고 있다. 선량 제한 설계치를 만족시키기 위하여 각 구역에 대한 차폐보강 방안이 수립되었으며, 이의 검증을 위하여 QAD-CGGP 및 MCNP-4C 코드를 이용하여 차폐 계산을 수행하여, 핫셀의 차폐 설계에 대한 안전성을 평가하였다. 핫셀 외벽에 대한 차폐 평가를 수행한 결과, QAD-CGGP 코드에 의한 작업구역에 대한 감마선 평가 결과는 $2.10{\times}10^{-3}$, $2.97{\times}10^{-2}$ mSv/h, MCNP-4C 코드는 $1.60{\times}10^{-3}$, $2.99{\times}10^{-3}$ mSv/h 이었으며, 서비스 구역은 $1.01{\times}10^{-2}$, $7.88{\times}10^{-2}$ mSv/h로 평가되었다 중성자에 의한 선량률은 감마선에 의한 선량률의 약 20% 이하치를 나타내는 것을 알 수 있었으며, 차폐벽의 각종 Penetration 및 Toboggan 경우 부분적인 납 차폐보강이 필요하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.59-65
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• 2016

본 연구에서는 수소 함유량이 높아 중성자 차폐에 유리한 합성수지를 대상으로 중성자 차폐용 골재로서의 적용성 검토를 수행하였다. 사용된 합성수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 초고분자량 폴리에틸렌(UPE)으로 잔골재의 20%, 40%, 60%의 부피에 해당하는 양을 무게로 환산하여 배합하였다. 실험은 모르타르의 물리적 특성을 파악할 수 있는 플로우 테스트, 인장 및 압축강도 시험을 수행하였으며, 시험체 내부의 미세구조를 분석하기 위해 파단면의 이미지 분석, SEM 및 X-ray CT 촬영을 실시하였다. 합성수지를 혼입한 모르타르의 플로우의 값은 HDPE 및 PP는 증가하였지만 UPE의 경우 감소하였다. 반면 인장 및 압축강도의 경우 종류에 상관없이 전반적으로 강도가 감소하는 경향을 보였으며, 이미지 분석 결과, HDPE 및 PP를 혼입한 모르타르의 강도는 혼입량에 관계없이 파단면에서의 합성수지 비율에 영향을 받았으며, 모르타르 내의 시멘트 매트릭스와의 단락 및 재료의 불균등한 분포가 강도 저하에 영향을 미친 것으로 추정된다. 반면, 미분말 상태인 UPE는 혼입량이 증가함에 따라 내부 공극이 증가하였으며, 이러한 특징은 일정량 이하에서는 강도 저하가 미미하였으나 일정한 혼입률 이상, 특히 본 실험에서는 치환율이 60% 이상에서 급격한 강도 저하를 나타냈다.