• 한국건축시공학회지
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• 제21권6호
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• pp.519-527
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• 2021

본 연구에서는 기존의 전자기파 차폐 성능이 없는 콘크리트를 대상으로 아크 금속용사 공법을 적용하여 전자기파 차폐성능을 확보하고자 한다. 이를 위해 금속 코팅의 두께에 전기적 특성을 평가하기 위해서 8 종류의(Cu, CuAl, CuNi, CuZn, Al, Zn, ZnAl, AlMg) 금속들을 두께 100, 200 및 500㎛의 금속 코팅으로 제작하여 4pin-probe로 표면에서의 전기전도도를 측정하였고, KS C 0304에 의거하여 전자기파 차폐 성능 시험을 실시하였다. 금속 코팅 시험 결과를 토대로 전자기파 차폐를 위한 최적의 금속 코팅 두께 200㎛를 제안하였으며, 이를 300×300×100mm 콘크리트 시험체에 용사하여 전자기파 차폐 성능을 분석한 결과 목표 성능 1GHz에서 80dB의 전자기파 차폐 성능이 확보됨을 확인하였다. 하지만 부착 강도의 경우 최대 1.11MPa로 목표 성능 대비 74% 이하로 확인되어 추후 콘크리트 표면에 미세한 요철을 형성하여 부착 성능을 향상시키는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.48-54
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• 2023

본 연구에서는 금속성분을 다량 함유한 전기로산화슬래그(EOS)를 골재로 활용한 콘크리트에 도전성이 높은 카본계 재료를 혼입하여 현장적용이 가능한 EMP 차폐 콘크리트의 최적배합을 도출하고자 기초적인 물성과 두께별 EMP 차폐성능을 평가하였다. 평가결과 슬럼프는 카본섬유(CF)의 혼입량이 증가할수록 저하, 밀드카본(MCF) 혼입시 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 압축강도는 EOS가 NA에 비해 강도를 증진시키는 것을 확인할 수 있었으며, CF 및 MCF 혼입시 강도가 저하되는 것을 확인할 수 있었다. EMP 차폐 측정결과 두께가 증가할수록 차폐율이 증가하였으며, 도전성 재료의 첨가량보다 도전성 재료의 종류 및 시험체의 두께가 차폐율 증가에 영향력이 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 종합적으로 비교평가를 진행한 결과 EMP 차폐 콘크리트 배합으로 EOS CF 0.2가 적합한 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.403-408
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• 2013

본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료 방사선 차폐제품 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 바륨화합물의 두께별 차폐능을 모의 추정하였다. 차폐재 물질로는 황산바륨($BaSO_4$)을 이용하였고, 시편의 면적은 $15{\times}15cm^2$, 황산바륨의 밀도는 $4.5g/cm^3$, 납의 밀도 $11.34g/cm^3$를 적용하여 차폐재 시편의 두께를 0.1 mm부터 5 mm까지 시뮬레이션 하였다. 입력 선원은 연속 X-ray 에너지 스펙트럼(40 kVp ~ 120 kVp)에서 10kVp Step으로 시뮬레이션하였다. 40 kVp ~ 60 kVp에서의 흡수확률은 3 mm ~ 5 mm 두께에서는 납과 동일한 차폐능을 나타내었으나, 2 mm 이하에서는 차폐능이 기존 납 차폐재에 비해 다소 차폐능이 떨어지는 결과로 나타났다. 또한 70 kVp ~ 120 kVp 에너지 대역에서의 차폐능은 기존 납 차폐재와 유사한 성능을 보였지만, 0.5 mm 이하에서는 다소 낮은 차폐능으로 모의 추정되었다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 의료용 엑스선 에너지 대역에 대한 두께 함수로써 바륨화합물의 차폐능을 추정하여 기존의 납과 비교 분석하였다. 또한 순수한 황산바륨의 의료용 방사선 차폐제품 적용가능성을 검증하고자 하였다. 그 결과 의료 방사선 에너지 대역 70 kVp ~ 120 kVp 에서 최소 2 mm 이상의 바륨화합물 두께에서 기존 납 1.5 mm 대비 95% 이상의 차폐효과가 있는 것으로 추정되었으며, 본 결과는 의료용 방사선 차폐제품의 경량화 제작에 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.641-649
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• 2023

본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 활용하여 제작한 차폐체의 성능을 비교 분석하여, 고에너지 전자선 치료 시 차폐체로서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 고에너지 전자선에 대한 3D 프린팅 재료의 차폐성능 평가를 위해 실측과 몬테카를로 기반의 모의실험을 수행하였다. 첫 번째, 모의실험에 대한 신뢰성 확보를 위해 IAEA의 TRS-398 권고를 참조하여 선원항 평가를 수행하였다. 두 번째, PLA+W (93%) 재료에 대한 차폐 성능 분석을 위해 3D 프린터를 이용하여 시편을 제작하였고, 전자선 에너지에 따른 두께별 차폐율을 평가하였다. 세 번째, PLA+W (93%)와 기존 차폐체 간 차폐 성능 비교 분석을 통해 전자선 치료 시 필요한 차폐 두께를 산정하였다. 연구 결과, 첫 번째, 실측과 모의실험을 통한 선원항 평가 결과, 1% 이내의 오차로 TRS-398 권고를 만족하여 모의실험에 대한 신뢰성을 확보하였다. 두 번째, PLA+W (93%)에 대한 차폐 성능 분석 결과, 6 MeV 전자선은 3.12 mm에서 95% 이상의 차폐율을 나타냈고, 15 MeV 전자선은 10 mm 두께에서 90% 이상의 차폐율을 나타내었다. 세 번째, 모의실험을 통해 PLA+W (93%) 재료와 기존 차폐체 간 비교 분석을 통해 동일 두께 내에서 텅스텐, 납, 구리, PLA+W (93%), 알루미늄 순서로 차폐율이 높은 결과를 나타내었으며, 6 MeV 전자선은 5 mm 이상, 15 MeV 전자선은 10 mm 이상 두께에서 거의 유사한 차폐율을 나타내었다. 향후 본 연구를 통해 고에너지 전자선 치료 시 PLA+W (93%) 재료를 이용한 환자의 맞춤형 차폐체 제작을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.59-65
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• 2019

노이즈 소스의 근거리장에 저전도율 차폐막이 놓여있을 때 차폐막 두께에 따른 EMI 차폐효과를 분석하였다. 노이즈 소스로는 광대역 특성을 갖는 나선형 안테나를 이용하였으며, 저전도율 차폐 재료로는 그래파이트를 선정하였다. 나선형 안테나 두 개를 만들어 두 안테나 사이의 투과계수를 분석하였고, 송수신 안테나 사이의 거리는 5 cm와 10 cm인 두 경우에 대해 수행하였다. 차폐막의 두께는 1 um에서 200 um까지 변화시켰다. 주파수는 100 MHz에서 6 GHz까지 변화시켜 최대 70 dB의 SE(Shielding Effectiveness)를 얻었다. 본 시뮬레이션에서는 차폐막 재료인 그래파이트의 특성상 전기적 차폐(electronic shielding)를 이용하였다. 이 결과를 바탕으로 향후 자기 차폐를 구현하여 차폐 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 연구할 예정이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.119-126
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• 2021

본 의료기관에서 사용되는 방사선 차폐복은 납당량 0.25 mmPb를 기준으로 제시하고 있다. 그러나 신체 각 부위별 감수성을 고려하고 사용자의 활동성을 보장할 수 있는 동시에 정밀한 방어가 가능한 차폐복 제작에 대해 연구하고자 한다. 친환경 차폐 재료를 기반으로 제작하여 기존 납 Apron의 중량 문제와 환경 문제를 해결하는 동시에 두께로 납당량과 동일한 차폐성능을 제시하고자 하였다. 제작된 차폐시트의 원단은 납당량 0.12 mmPb부터 0.32 mmPb까지 차폐시트의 두께로 조절하는 카렌더 공정을 통해 제작하였다. 각 신체 부위별 감수성을 고려한 차폐복을 제작하여 의료기관에서 상시 착용하고 있는 대상자를 통해 사용성평가를 실시하였다. 차폐복을 착용한 후 활동성이 좀 더 증가하였다는 의견이 많았으며, 무게는 0.26kg을 줄였다. 향후에는 의료기관의 종사자의 활동성을 고려한 차폐복 디자인 개선 노력이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.627-634
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• 2020

본 연구는 기존의 납을 대신해 친환경 물질인 황산바륨과 3D 프린터 소재인 PLA 필라멘트를 혼합하여 형태학적 구현을 위한 차폐체를 개발하고자 하였다. 환경 물질인 황산바륨 분말 가루와 3D프린터 소재인 PLA 필라멘트를 사용하였으며, 황산바륨 분말 가루와 PLA를 혼합하기 위하여 압출기로 융합 후 3D 프린터로 차폐체를 제작하였다. 황산바륨 파우더 분말 가루와 PLA 필라멘트 혼합비율을 확인하기 위해 혼합입도를 분석하였으며, 혼합된 차폐체의 차폐능을 확인하기 위해 황산바륨 함유량에 따른 두께별 흡수선량을 구하여 선량을 평가한 후 차폐능을 분석했다.황산바륨 분말 입자와 PLA 필라멘트 혼합 입도 평가 시 외관상과 주사전자현미경 관찰사진에서 함유량이 30%일 때 가장 적정비율로 혼합된 것을 확인하였다. 황산바륨 함유량에 따른 두께별 흡수선량 결과에서 함유량이 0%일 때와 각 % 별 함유량을 비교했을 때 두께 0.5 cm에서 흡수선량의 차이가 가장 크게 나타났으며, 바륨함유량이 30%일 때 두께 3 cm에서 가장 낮은 선량값을 나타냈다. 또한 바륨함유량이 30%를 기점으로 함유량이 증가할수록 흡수 선량값은 다시 높아지는 결과가 나타났다. 기존의 납 대신 친환경 물질인 황산바륨을 필라멘트 소재인 PLA와 혼합하여 형태학적인 차폐체를 만들 수 있었다. 혼합물에 대한 바륨의 혼합비율은 30%가 가장 적절하며, 본 연구를 토대로 진단 방사선 분야 내 3D 프린터를 이용한 형태학적 차폐체 구현을 위한 기초 자료로 사용될 것으로 기대한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제3권1호
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• pp.29-32
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• 1978

감마선을 방출(放出)하는 방사성발기물(放射性發棄物)드럼 5292개($42{\times}42{\times}3$) 저장시설(貯藏施設)의 적정(適正) 콘크리트 차폐체(遮蔽體) 두께를 산출(算出)하였다. 발기물(發棄物)이 여러가지 종류(種類)의 방사성원소(放射性元素)로 구성(構成)되어 있다고 할때 평균(平均)한 감마선 에너지와 개개(個個) 감마선 에너지에 대하여 계산(計算)한 결과(結果)를 서로 비교(比較)하였다. 그 결과(結果) 적정차폐체(適正遮蔽體)의 두께는 50cm 정도(程度)로 판명(判明)되었다. 그런데 평균(平均) 감마선 에너지에 근거(根據)하여 계산(計算)한 선량치(線量値)는 개개(個個) 감마선 에너지에 대한 값보다 동일(同一)두께의 차폐체(遮蔽體)에 대해서 훨씬 적었다.

• 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.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권3호
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• pp.209-217
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• 2019

EMP(Electromagnetic Pulse)는 통상적으로 고출력 전자기파 (High Power Electromagnetic: HPEM)를 의미한다. EMP를 차폐하기 위한 차폐 판의 경우, 현장 적용 시, 용접 및 볼트의 연결부(접합부)에서 시공자의 숙련도 및 불량시공, 차폐판의 변형 등으로 인한 전자파 차폐성능 저하의 가능성을 유발하고 있으며, 또한 벽체로부터 이격거리로 인한 비효율적인 공간 활용이 문제점으로 지적 되고 있다. 따라서, 본 연구는 콘크리트 벽체를 대상으로 반사손실에 대한 전자파 차폐성능을 확보하기 위한 일환으로서, 콘크리트에 금속용사 공법을 적용하여 최적의 전자파 차폐 조건을 도출하고자 한다. 실험변수로는 콘크리트 벽체 두께, Zn-Al 금속용사 적용 유무이다. 콘크리트 벽체의 경우, 일반적으로 적용되어지고 있는 벽체 두께인 100~300mm이며, 또한 전자파 차폐성능에 관한 Zn-Al 금속용사 공법의 실효성을 평가하기 위해 적용 유무로 구분하여 실험변수를 설정하였다. 실험 결과 두께가 증가할수록 흡수 손실의 증가로 인해 전자파 차폐성능이 증가하였다. 또한 Zn-Al 금속용사 적용 후 모든 시험체에서 평균 56.68 dB의 상당한 차폐성능 증가를 보였으며, 이는 금속용사 피막의 반사손실에 의하여 증가된 것으로 판단된다. 또한, 전도성 혼입재료와 금속 용사 피막을 동시에 적용할 경우 보다 우수한 차폐성능을 나타낼 것으로 판단된다.