• 제목/요약/키워드: Nuclear Cost

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원전 해체 시 방사성 콘크리트 폐기물 내부 방사능 분포 예측을 위한 컴프턴 영상 재구성 방법의 비교 (Comparison of Compton Image Reconstruction Algorithms for Estimation of Internal Radioactivity Distribution in Concrete Waste During Decommissioning of Nuclear Power Plant)

  • 이태웅;조성민;윤창연;김낙점
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.217-225
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    • 2020
  • 해체 원전에서 총 폐기물의 약 70~80%에 해당하는 많은 양의 콘크리트 폐기물은 해체 폐기물의 대부분을 차지한다. 해체 시 발생된 콘크리트 폐기물은 핵종별 농도에 따라 규제해제 폐기물과 방사성폐기물로 정의할 수 있다. 따라서, 방사성 콘크리트 폐기물의 처분 비용을 저감하기 위하여 자체 처분 및 제한적 재활용을 위한 제염 작업의 수행이 중요하다. 그러므로 콘크리트 폐기물의 효율적인 제염 작업을 위해 내부 방사능 분포를 예측하는 것이 필수적이다. 본 연구는 원전 해체 시, 발생되는 콘크리트 폐기물의 내부 방사능 분포를 예측하기 위하여 다양한 컴프턴 영상 재구성 방법의 성능을 비교하였다. 다양한 컴프턴 영상 재구성 방법으로 단순 역투사(SBP), 필터 후 역투사(FBP), 최대우도 기댓값 최대화 방법(MLEM), 그리고 기존의 MLEM의 시스템 반응 함수에 에너지 정보가 결합되어 확률적으로 계산하는 최대우도 기댓값 최대화 방법(E-MLEM)이 사용되었다. 재구성된 영상을 획득한 후, 정량적인 분석 방법을 이용하여 재구성된 영상의 성능을 정량적으로 비교 및 평가하였다. MLEM 및 E-MLEM 영상 재구성 방법은 각각 재구성된 영상에서 높은 이미지 분해능과 신호 대 잡음비를 유지하는 데 있어 가장 좋은 성능을 보여주었다. 본 연구에서 도출된 결과들은 원자력 시설 해체 시 방사성 콘크리트 폐기물의 내부 방사능 분포를 예측하기 위한 수단으로 컴프턴 영상을 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

I-131 SPECT/CT에서 Ringing Artifact 감소를 위한 다양한 Filter값의 적용 (The Evaluation of Images with Various Filters in I-131 SPECT/CT)

  • 김하균;김수미;우재룡;오소원;이재성;김유경
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.62-68
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    • 2014
  • 치료 후 I-131 SPECT/CT는 잔류 갑상선 위치확인 및 전이유무를 판단하기 위하여 시행된다. 잔류 갑상선에 집적이 심한 경우 영상은 ringing artifact에 의하여 왜곡된다. 본 연구는 ringing artifact를 제거하고 영상의 질을 향상시키기 위한 적절한 post-filter의 적용에 대하여 제시하고자 한다. 본 실험은 hollow sphere와 아크릴통으로 구성된 phantom을 사용하여 SPECT/CT Discovery 670 (GE Healthcare, USA) 장비로 수행하였다. I-131용액을 hollow sphere에 184, 46, 9.2, 2.3 MBq/cc, 아크릴통에 46 kBq/cc을 각각 주입하였고 sphere 대 background의 비를 4000:1, 1000:1, 200:1, 50:1로 설정하였다. 데이터는 다음과 같은 조건으로 획득하였다(HEGP collimator 사용, Attenuation collection 적용, scan time 40 secs/frame, step angle 6도, scan mode non circular, evolution 적용과 미적용). 획득된 데이터는 OSEM (iteration 2, subset 10) 방식으로 재구성하였다. Post-filer의 사용에 따른 이미지의 변화를 보기 위해 3가지의 다른 post-filer들이 사용되었다(butterworth filter cut-off: 0.38, 0.43, 0.48, 0.53, 0.58, hanning filter cut-off: 0.8, 0.85, 0.9, 0.95, 1, gaussian FWHM: 3, 3.4, 4, 4.5, 5). 각각의 데이터는 MRIcro를 사용하여 contrast ratio, background variability를 분석하였고 e.soft ROI tool을 사용하여 FWHM값을 구하였다. Evolution을 적용한 경우, 모든 결과에서 contrast ratio값이 높게 나타났다. Evolution을 적용하지 않은 경우 star artifact 등 왜곡이 발생하였고 영상의 질이 현저히 낮아짐을 확인할 수 있었다. 4000:1, 1000:1, 200:1의 경우, butterworth filter 사용 시 ringing artifact가 발생하였으며 cut-off값이 커질수록 artifact가 감소하였다. Hanning filter를 사용한 경우 ringing artifact는 발생하지 않았다. Contrast ratio와 FWHM값이 butterworth filter나 hanning filter 적용 시 우수하였다. Gaussian filter경우 contrast ratio와 FWHM값에서 저조한 결과를 얻을 수 있었다. 50:1의 경우, 모든 경우에서 ringing artifact가 발생하지 않았다. Butterworth filter를 적용한 경우 가장 높은 contrast ratio와 가장 우수한 FWHM값을 나타내었다. 본 논문을 통하여 I-131 SPECT에서 ringing artifact가 발생 할 경우(thyroid remnant를 포함) hanning filter를 사용하여 영상을 재구성하고, ringing artifact가 발생하지 않을(remnant thyroid를 포함하지 않음) 경우 butterworth filter를 사용하여 재구성하는 것이 바람직하다는 사실을 알 수 있었다.

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담체가 Re-188-Hydroxyethylidene Diphosphonate의 표지와 생체내분포에 미치는 영향 (Effect of Carrier on Labeling and Biodistribution of Re-188-Hydroxyethylidene diphosphonate)

  • 장영수;정재민;김보광;조정혁;이동수;정준기;이승진;김인걸;이상은;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.344-352
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    • 2000
  • 목적: Re-188-hydroxyethylidene diphosphonate (HEDP)는 뼈전이암 통증 치료용으로 사용할 수 있는 방사성의약품이다. 우리는 HEDP 키트를 사용하여 담체($KReO_4$가 Re-188-HEDP의 표지와 생체내 분포에 어떠한 영향을 미치는지를 확인하였다. 대상 및 방법: 담체($KReO_4$ 0.1 mg)를 넣은 것과 넣지 않은 HEDP 키트(HEDP 15 mg, gentisic acid 4 mg, $SnCl_2.2H_2O$ 4.5 mg)에 발생기에서 용출한 Re-188 액을 넣고 끓는 수조에서 15분간 반응시켜 표지한 후 Re-188-HEDP의 표지효율과 안정성을 비교하였다. 마우스($1.85{\sim}3.7MBq/0.1ml$)와 랫트 ($74.1{\sim}85.2MBq/0.5ml$)에 Re-188-HEDP를 투여하여 생체내분포와 영상을 얻었다. 결과: 담체를 넣어 표지한 Re-188-HEDP의 표지효율은 pH 5에서 95%로 높았으며, 혈청 내에서의 안정성도 높았다(3시간에 88%). 반면에 담체를 넣지 않고 표지한 Re-188-HEDP의 표지효율은 pH 5에서 59%였으며, 안정성도 낮았다(3시간에 43%). 생체내분포 실험 결과 담체를 넣어 표지한 Re-188-HEDP는 뼈에 높은 섭취율을 보이고 위와 신장의 섭취율이 낮은 반면, 담체를 넣지 않고 표지한 Re-188-HEDP는 뼈의 섭취율이 낮고 위와 신장의 섭취율은 높게 나타났다. 랫트의 영상은 담체를 넣어 표지한 Re-188-HEDP는 담체를 넣지 않고 표지한 Re-188-HEDP보다 골격에 높은 섭취율을 보이며 다른 장기에는 섭취가 적게 나타났다. 결론: 우리는 이러한 실험결과 HEDP에 Re-188을 표지할 때 담체의 부가가 표지효율과 안정성의 향상 및 영상의 질을 향상시킴을 알 수 있었다.

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핵의학 체외 검사에서 자동분주기를 이용한 Random Assay 가능성평가 (Comparison of Batch Assay and Random Assay Using Automatic Dispenser in Radioimmunoassay)

  • 문승환;이호영;신선영;민경선;이현주;장수진;강지연;이동수;정준기;이명철
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권4호
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    • pp.323-329
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    • 2009
  • 목적: 방사면역측정법 및 면역방사계수법은 매 실험마다 표준용액을 넣고 표준곡선에 대비하여 결과를 산출하는 batch assay가 일반화되어 있다. 비용과 시간에 대한 효율성을 증가 시키기 위해서는 선행 표준 곡선을 이용하여 검사를 진행하는 random assay의 적용이 요구된다. 방사면역측정법 및 면역방사계수법에서 자동분주기를 이용한 random assay적용 가능성을 평가 하기 위해 본 연구를 수행하였다. 대상 및 방법: Triiodothyronine (T3), free thyroxine (fT4), Prostate specific antigen (PSA), Carcinoembryonic antigen (CEA) 4가지 항목을 대상으로 하였으며 각 검사별 20명의 환자 검체를 이용하였다. 각 검사 항목별로 표준곡선을 얻기 위해 3시간 간격으로 4회 측정한 표준용액의 분당계수값(counter per minute, cpm)을 측정하였다. 이를 Friedman test를 이용하여 비교하여 검사시 마다 얻는 표준 곡선간의 차이를 평가하였다. 각 검사별 저, 중, 고농도의 대조 용액을 이용하여 5회 측정하고 이를 Friedman test를 이용하여 비교하여 측정 내 정밀도를 평가하였다. 각 검사별 저, 중, 고농도의 대조용액을 batch assay와 자동분주기를 이용한 random assay로 3시간 간격으로 각각 4회 측정하였다. 측정값을 바탕으로 평균, 표준 편차, 변이계수를 구하고 Wilcoxon test를 이용하여 비교하여 assay 방법에 따른 차이를 비교하였다. 두 assay간에 일치도(agreement)를 평가하기 위해 두 assay의 측정값 사이에 급내상관계수(Intraclass correlation coefficient, ICC)와 상관계수를 계산하였다. 결과: 모든 검사항목에서 표준 용액의 분당계수값은 측정 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. T3, fT4, PSA, CEA 검사항목마다 측정한 저, 중, 고농도별 측정 내 변이계수는 T3(3.6%, 2.6%, 0.9%), fT4(4.5%, 1.1%. 1.3%), PSA(3.9%, 3.1%, 1.2%), CEA(5.0%, 4.8%, 7.6%)였다. 검사 항목별 측정방법에 따른 대조 용액을 이용한 표준 곡선의 측정 간 정밀도 평가에서 두 검사 방법간에 유의한 차이가 없었다. 각 검사항목별로 20명의 환자 검체에서 측정한 측정 간 변이계수(inter-assay precision)의 평균과 표준편차 값은 batch assay로 시행했을 때 각각 3.2$\pm$1.7%, 3.9$\pm$2.1%. 7.1$\pm$6.2%, 11.2$\pm$7.2%였고 random assay로 측정하였을 때는 2.7$\pm$1.7%, 4.8$\pm$3.1%, 3.6$\pm$4.8%, 7.4$\pm$6.2였다. Batch assay와 random assay는 서로 높은 일치도를 보였다. 측정한 급내상관계수(Intraclass correlation coefficient)는 T3, fT4, PSA, CEA 각각 0.9968, 0.9973. 0.9996, 0.9901였다. Batch assay로 측정한 값과 자등분주기를 이용한 random assay로 측정한 값 사이에 상관 계수(R$^2$)는 T3, fT4, PSA, CEA 각각 0.9924, 0.9974, 0.9994, 0.9989(p<0.005)로 모두 강한 상관관계를 보였다. 결론: T3, fT4, PSA, CEA 4가지 항목의 방사면역측정 법 (Radioimmunoassay)에서 기존의 batch assay와 자동분주기를 이용한 random assay간에 일치도와 상관성이 높았다. 결론적으로 자동분주기를 이용한 random assay를 방사면역측정법 및 면역방사계수법에 적절히 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

Efficient removal of radioactive waste from solution by two-dimensional activated carbon/Nano hydroxyapatite composites

  • El Said, Nessem;Kassem, Amany T.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제9권5호
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    • pp.327-334
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    • 2018
  • The nano/micro composites with highly porous surface area have attracted of great interest, particularly the synthesis of porous and thin film sheets of high performance. In this paper, an easy method of cost-effective synthesis of thin film ceramic fiber membranes based on Hydroxyapatite, and activated carbon by turned into studied to be applied within the service-facilitated the transport of radioactive waste such as $^{90}Sr$, $^{137}Cs$ and $^{60}Co$) as activated product of radioisotopes from ETRR-2 research reactor and dissolved in 3M $HNO_3$, across a thin flat-sheet supported liquid membrane (TFSSLM). Radionuclides are transported from alkaline pH values. The presence of sodium salts in the aqueous media improves in $HNO_3$, the lowering of permeability because the initial $HNO_3$ concentration is improved. The study some parameters on the thin sheet ceramic supported liquid membrane. EDTA as stripping phase concentration, time of extraction and temperature were studied. The study of maximum permeability of radioisotopes for all parameters. The pertraction of a radioactive waste solution from nitrate medium were examined at the optimized conditions. Under the optimum experimental 98.6-99.9% of $^{90}Sr$, 79.65-80.3% of $^{137}Cs$ and $^{60}Co$ 45.5-55.5% in 90-110 min with were extracted in 10-30 min, respectively. The process of diffusion in liquid membranes is governed by the chemical diffusion process.

13C-NMR에 의해 결정된 탄소 유형별 구조적 조성으로부터 가솔린 옥탄가의 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of the Octane Number of Gasolines from the Carbon Type Structural Compositions by 13C-Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

  • 최주환;전용진;최웅수;최영상;권오관
    • 공업화학
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    • 제4권4호
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    • pp.753-759
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    • 1993
  • 리서취법과 모터법(RON과 MON)에 의한 가솔린 옥탄가는 가솔린의 연료로서의 성능에 관한 품질의 동력학적 측정값이다. 가솔린 옥탄가(RON과 MON)를 측정하기 위한 방법으로는 ASTM 표준엔진 시험방법(RON:ASTM D-2699, MON:ASTM D-2700)이 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 재현성, 반복성 등이 매우 낮아서 오래 전부터 비판되어지고 있다. 또한 이 방법에 의한 측정시 그에 따른 비용 및 가동시간 등으로 인하여 비엔진 측정방법(기체 크로마토그래피법, 핵자기공명 분광법 등)에 대한 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 $^{13}C-NMR$ 분광법을 이용하여 가솔린의 탄소 유형별 구조적 조성을 결정한 후 높은 정확도로 옥탄가(RON과 MON)를 예측하였다 그리고 옥탄가에 대한 가솔린의 분자구조적 조성의 영향에 관하여 고찰하였다.

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원자력 발전소 방사선 관리의 최적화에 관한 연구 (An Optimization Study on the Radiation Management in Nuclear Power Plants)

  • 송종순
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제18권1호
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    • pp.71-82
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    • 1993
  • 원자력 발전소 작업과의 피폭량은 발전소의 안전 운영에 관한 척도일 뿐 아니라, 일반 대중이 원자력 발전의 안전을 평가하는 기본 요소이다. 또한, 최근 ICRP 60에 의한 개인 피폭선량 한도의 하향조정 권고는 지속적인 피폭저감에의 노력을 요구하고 있다. 본 논문에서는 작업자의 피폭저감에 관한 대안선정시 사용할 수 있는 최적화 기법을 제시하고 실제로 원전 운영자예 의해 제안된 대안들을 검토하는데 이 기법을 적용하여 보았다. 분석과정에서 기본분석이외에 가변 경제변수를 고려한 민감도 분석을 통해 계산 결과의 불확실성을 보완하였다. 분석결과를 살펴보면, 먼저 비용-이득 분석에서는 '증기 발생기 Nozzle Dam 및 Torquing Machine'이 총 이득면에서 가장 우수한 것으로 평가되었고, 다속성 효용 분석의 경우 'Co-No Seal 조임장치'가 가장 높은 효용을 가진 것으로 나타나 약간의 차이를 보이고 있다. 따라서, 최적화 기법의 적용시에는 두 가지이상의 정량적 기법을 보완적으로 사용하고, 정성적 인자도 충분히 고려하는 것이 필요하다.

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I-131 표지 IgG를 이용한 염증 진단의 실험적 연구 (Experimental Study in Detection of Inflammation with I-131 labeled IgG)

  • 김덕윤;김상은;이동수;안규리;정준기;이명철;고창순
    • 대한핵의학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.259-265
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    • 1991
  • The purpose of this study is to investigate the ability of I-131 labeled polyclonal human immunoglobulin to localize an infection. In our country, indium-111 labeled leukocyte or Tc-99m labeled IgG are not readily available because of compex, time-consuming procedure and cost. So we tried to localize infection with I-131 labeled IgG which could be easily prepared. Six rats, infected with staphylococcus aureus in a thigh muscle, received I-131 labeled IgG intravenously and I-131 labeled bovine serum albumin (BSA) were injected to other 5 infected rats. Scintigrams were made at 1, 4, 24, 48, 72 hour later. The radiopharmaceutical demonstrated significant accumulation at the site of infection. The accumulation of I-131 labeled IgG at the site of infection was significantly (P<0.05) higher than that of I-131 labeled BSA at 48, 72 hour. Similar finding could be found at 24 hour imaging, but it was not significant statistically. Therefore it was found that vascular permeability alone could not account for the mode of action of I-131 labeled IgG and it was considered that specific binding played a role. In conclusion, focal sites of inflammation can be detected with I-131 labeled nonspecific human polyclonal IgG and it seems that this method can also be applied to localization of human infection.

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지하수자원의 경제적 가치 평가 적용과 관련한 최근동향 (Recent Trend for the Application of Total Economic Value (TEV) Estimation to Groundwater Resources)

  • 송성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권2호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • Total Economic Value (TEV) provides a framework to estimate the economic value of water resources including groundwater with multiple applications to natural resource economics and environmental economics. Crucial to the application of economic analysis to natural resources are techniques to value the resources as an economic value that is expressed in monetary terms. On the other hand, the aim of TEV estimation is to determine the economic value of water resources including 'use' with production and recreation and 'non-use' such as existence values. TEV is used to assess the economic value of water resources for the multiple goods, and environmental 'services' that are provided by a water resource and also used to assess options for water use, for example balancing production values provided by water resource use against the cost of resource degradation by that use. The value of TEV can be assessed over time where pollution or unsustainable use may reduce the economic value of an environmental asset. Therefore, values are used to assess options of resource use, sometimes leading to policies on resource conservation or allocation. In conclusion, the application of TEV would be well adjusted over Jeju Island where groundwater resources account for more than 98% water resources and the budget of water demand/supply shows disparity over the Island.

고준위방사성폐기물의 시추공 처분 개념 연구 현황 (The State-of-the Art of the Borehole Disposal Concept for High Level Radioactive Waste)

  • 지성훈;고용권;최종원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.55-62
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    • 2012
  • 고준위폐기물 처분과 관련하여, 최근 저장소 형태의 처분장 개념에 대한 대안으로 검토되고 있는 시추공 처분 개념에 대한 연구 현황을 정리하고 시추공 처분 개념의 국내 적용 가능성과 필요한 연구 항목에 대해 논의하였다. 현재 미국과 스웨덴을 중심으로 논의된 시추공 처분 개념은 심부시추공을 설치하여 지하 3 - 5km 구간에 고준위폐기물을 처분하는 것을 의미하며, 현재까지의 연구 결과에 의하면 이 처분 개념은 심부지하수의 층상구조, 작은 규모의 지표시설 등으로 인해 처분 및 비용 효율이 클 것으로 예상된다. 이에 반해 국내에는 축적된 심부 지질 자료가 없어 적용 가능성에 대한 논의할 여지가 없다. 이에 저장소 형태의 처분장 개념에 대한 대안으로 시추공 처분 개념을 검토하기 위해서는 향후 심지층 자료 확보, 공학적 방벽 연구, 수치모의모델 개발, 처분 기술 개발 등의 연구가 필요하다.