• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.105-110
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• 2021

의료기관에서 최근 많이 사용되고 있는 친환경 소재 방사선 차폐체는 시트 형태로 제작되어 Apron의 재료로 활용되고 있다. 친환경 Apron의 차폐성능은 납당량을 기준으로 제시되고 있으며, 납당량은 0.25~0.50mmPb로 제시되고 있다. 납이 주재료 사용되는 차폐체인 경우 납의 우수한 가공성으로 인해 두께로 차폐성능을 조절할 수 있다. 그러나 친환경 차폐시트는 차폐재료의 함량, 베이스 재료인 고분자 물질의 물성, 공정과정의 기술적 차이에 따라 차폐성능이 변화되어 두께 기준의 차폐성능을 제어하기가 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 두께를 기준으로 차폐시트를 제작하여 차폐성능을 평가, 비교하였다. 동일한 시트 제작공정을 제시하여 두께를 제어할 수 있는 캘린더 공정의 압연 기술을 적용하였고 여러층의 적층 구조와 단일 구조로 제작된 두 시트의 두께별 차폐성능을 비교하여 5%대의 차이를 관찰하였다. 그 결과 여러 층으로 차폐한 적층 구조 차폐시트가 더 효과적임을 증명하는 동시에 두께 중심의 차폐성능의 가능성을 제시하였다.

• 미래기술융합논문지
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• 제1권2호
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• pp.19-25
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• 2022

방사선 차폐 물질인 납을 대신하여 싸고 친환경적인 산화철, 알루미나로 차폐체를 제작 후 차폐체의 성능을 평가하고자 한다. 산화철과 알루미나 각각 석고와 혼합하여 차폐체를 제작 이후 X-ray Tube를 이용하여 석고보드, 납복과 비교하여 성능을 평가한다. 관전압에 변화를 주며 실험한 결과 알루미나의 차폐 성능은 석고보드보다 차폐 성능이 떨어졌으며 50%의 알루미나가 함유되었을 때 석고보드와 차폐 성능이 비슷하였다. 산화철은 약 75%가 함유되었을 때 납복의 차폐 성능과 비슷해졌다. 알루미나를 이용한 차폐체는 석고와 비슷한 차폐 성능을 보여줘 납 대체물질로 적합하지는 않다. 하지만 산화철은 납복과 비슷한 차폐 성능을 나타내어 향후 납을 대체하는 X선 차폐 물질로 활용이 가능하기에 추가 연구가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.801-807
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• 2021

전기 전자 부품을 기반으로 하는 통신장비, 컴퓨터, 이동 수단, 전산망, 군사용 장비 등 여러 산업 분야 및 사회기반시설에 있어 전자파 차폐의 필요성이 커지고 있다. 구조물의 전자파 차폐 방법은 차폐 콘크리트, 차폐 문, 차폐 창문과 같이 차폐성능을 가지고 있는 자재를 사용하여 시공하는 방법, 그리고 차폐성능이 없는 재료에 차폐 도료를 코팅하는 방법이 있다. 전자파 차폐 도료는 탄소나노튜브, 흑연, 카본 블랙, 탄소 섬유와 같은 전도성 물질을 사용하여 만들어지며, 일반적으로 사용되고 있는 수성도료에서 전자파 차폐 성능이 추가된 도료이다. 이 연구에서는 전자파 차폐 무기계 도료를 개발하기 위한 목적으로 전도성 흑연, 카본 블랙을 차폐원료로 사용한 도료의 차폐성능 및 부착성능을 평가하였다. 차폐 재료의 종류 및 사용량을 달리한 6개 배합에 대해 차폐성능과 부착강도를 평가하였다. 실험 결과, 전도성 흑연과 카본 블랙을 무게비 1:0.2로 혼합한 배합이 33.6 dB로 차폐성능이 가장 좋은 것으로 확인되었고, 부착성능은 전도성 흑연만 사용한 배합이 1.06 MPa로 가장 높은 것으로 확인되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.87-94
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• 2021

의료기관의 방사선 차폐체의 차폐물질이 친환경소재로 변화되면서 기존 납의 일반된 차폐특성보다 차폐물질의 특성에 따른 방사선 방어가 중요한 요소로 대두되고 있다. 납과 유사한 차폐물질로 대표적인 텡스텐과 황산바륨은 친환경 소재로 시트나, 섬유 형태로 제작되어 사용되고 있다. 이테르븀은 치과 방사선영역에서 불투과성 물질로 불소화합물로 사용되었으며, 에너지대별 차폐특성과 기존 친환경소재의 차폐특성과 비교하여 x-선 차폐영역에서 차폐성능을 평가하고자 한다. 동일한 공정과 조건하에 세 종류의 차폐시트를 제작하여 실험하였으며, 의료방사선 영역에서 텅스텐과 약 5 % 차폐성능 차이가 나타났으며, 황산바륨보다 우수한 차폐성능을 보였다. 차폐시트의 단면 구조에서는 인자의 배열이 일정하지 못하는 큰 단점을 보였다. 따라서 산화이테르븀은 의료방사선 차폐물질로 충분한 가능성을 보였으며, 입자배열 구조와 입자크기 조절로 차폐성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.67-76
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• 2020

본 연구는 고출력 전자기파(EMP)를 차폐할 수 있는 콘크리트의 개발 방향과 차폐성능 평가방법의 표준화에 필요한 기술의 개발 방향을 도출하기 위한 목적으로 수행되었다. 콘크리트와 같은 복합재료를 대상으로 한 EMP 차폐 메커니즘은 아직 규명되지 않았고, 콘크리트 재료의 EMP 차폐성능에 대한 검증 방법도 아직 표준화가 되어 있지 않아, 연구자간의 연구결과를 객관적으로 상호 비교분석하는데 어려움이 발생한다. EMP 차폐 콘크리트의 개발 방향은 금속 분야에서 널리 알려진 전자파 손실 메커니즘의 고찰로부터 도출하였다. 콘크리트의 EMP 차폐성능 검증을 위한 표준화 방향은 콘크리트의 전기적 성질과 그 동안 콘크리트를 대상으로 연구한 차폐성능 평가방법들의 고찰로부터 도출하였다. 연구 결과, EMP 차폐 콘크리트 개발은 전기 전도성을 부여한 콘크리트의 재료개발이 우선하여야 하며, EMP 차폐 콘크리트의 재료개발 과정 중에는 전자파 손실 메커니즘별로 구분한 시험방법을 적용하고, 개발 제품의 최종 품질검증에는 일반화된 차폐성능 평가법(MIL-STD 등)을 준용한 시험법을 적용하면, 유효성이 입증된 콘크리트 차폐재 개발 및 성능평가가 가능할 것으로 판단된다.

• 정보보호학회지
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• 제33권6호
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• pp.45-49
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• 2023

뉴스페이스 시대가 도래하고 양자컴퓨터로 기존 암호체계의 파훼가 수월해진 오늘날 인공위성의 보안모듈은 고성능의 상용 부품을 필요로 한다. 본 연구에서는 PE와 Al의 복합소재를 활용하여 내방사선 능력이 적은 상용 부품을 사용한 인공위성 탑재 보안모듈의 차폐 방안을 제시하였다. 기존의 Al 단일 소재로 제작된 차폐 하우징의 성능과 경제성을 개선하기 위해 PE와 Al의 복합소재를 연구하였다. 이를 위해 OMERE를 통해 저궤도 위성의 임무 환경을 분석하여 PE와 Al 복합소재의 우주방사선 차폐성능과 Al 단일 소재의 우주방사선 차폐성능을 PHITS와 SRIM을 이용하여 비교분석하였다. 연구 결과, PE와 Al의 복합소재를 활용한 차폐 하우징은 가볍고 경제적인 장점을 가지며, 성능도 크게 향상됨을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 보안모듈에 한정되지 않고 위성 부품의 차폐에 새로운 가능성을 제시함으로써, 전반적인 우주산업 발전과 위성의 임무 수행 실패율 감소에 기여할 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권5호
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• pp.459-468
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• 2021

건축물의 외벽 등에서 전자파를 차단하게 되면 건축물 안의 전자기장의 강도를 효과적으로 감소하게 되어 전자파 장해의 감쇠를 가져오므로 이에 대한 기술 개발에 관심이 크다. 본 연구에서는 반도체 분야에서 발생되는 SiC 부산물과 흑연을 선정하였고 분쇄 등 전처리 후 모르타르에 혼입하여 물성 및 전자파 차폐 성능을 평가하였다. 각 차폐 소재의 경제성을 고려하여 실험체 최외측 10% 부피만 각각의 차폐 소재를 혼입하여 차폐 성능을 평가하였고 차폐 효과 평가식을 활용하여 실험체 전체 부피에 차폐 소재를 혼입한 실험체를 제작할 경우 차폐 성능을 예측하였다. 실험 결과, SiC 알갱이 형태의 차폐 소재 혼입 시차폐 성능은 최대 20dB, 흑연 분말을 차폐 소재로 혼입 시 차폐 성능은 최대 18dB, SiC 분말을 차폐 소재로 혼입 시 차폐 성능은 최대 28dB로 예측 되었고 99.9%의 차폐율을 갖는 것으로 알려진 30dB에 근접한 우수한 차폐 성능을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.83-88
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• 2020

최근 의료기관에서 친환경 재료로 제작된 방사선 차폐시트를 많이 사용하고 있다. 차폐시트는 폴리머 소재에 차폐물질을 혼입하여 열성형으로 고형적인 형태로 가공된다. 베이스는 수지 계열로 인장강도에는 한계가 있으며, 이를 위해 표면에 부직포 등의 섬유를 합포하여 사용하고 있다. 차폐시트 공정 기술은 차폐성능을 높이고자 차폐물질의 함유량을 높이면 인장강도가 급격히 떨어지는 문제점을 제시하고 있다. 이를 개선하고자 본 연구에서는 차폐시트에 섬유를 Binding하는 방식과 부직포에 소량의 차폐물질인 텅스텐을 함유하여 적층구조로 Laminating방식을 기본 폴리머 형태로 Compression molding방식 세 가지 종류의 차폐시트를 제조하여 동일한 차폐 물질량을 기준으로 차폐성능과 인장 강도를 비교 평가하였다. 세 종류 차폐시트의 비교에서 섬유 코팅 시트와 압착 방식의 시트는 차폐성능 차이는 5%정도이며, 인장강도는 65MPa에서 280MPa로 큰 차이가 나타났다. 적층구조의 차폐시트는 차폐 성능도 차이가 있었으며, 인장강도도 기준의 4배로 증가하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.269-275
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• 2016

본 연구에서는 붕규산 유리와 비정질 붕소강 섬유를 혼입한 콘크리트의 역학적 성능 및 중성자 차폐성능을 평가하였다. 잔골재를 붕규산 유리로 치환한 콘크리트와 비정질 붕소강 섬유를 보강한 콘크리트를 제조하여 압축강도, 정탄성계수, 압축인성, 휨강도, 휨인성, 중성자 차폐성능을 평가하였다. 실험결과, Plain 콘크리트와 대비하여 붕규산 유리를 혼입한 콘크리트의 경우 압축강도 및 휨강도는 저하되었으나, 중성자 차폐성능은 향상되는 것으로 나타났다. 비정질 붕소강 섬유를 혼입한 콘크리트의 경우 Plain 콘크리트와 대비하여 압축인성 및 휨인성이 증진되었으며 중성자 차폐성능도 향상되는 것으로 나타났다.

• 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.