• 광물과 암석
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• 제35권1호
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• pp.25-39
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• 2022

본 연구는 원자력 시설 해체 시 발생되는 저준위 및 극저준위 폐토양, 점토와 산업부산물인 고로슬래그를 이용하여 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 비소성 시멘트의 제조 가능성을 평가하고 광물·형태학적 분석을 통하여 생성된 반응 물질에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 (1) 폐토양, 점토 및 고로슬래그의 특성 분석, (2) 폐토양, 점토 및 고로슬래그를 고화재 및 성분조정제로 이용한 원전 해체 폐기물 담지를 위한 비소성 시멘트 제조 및 최적의 배합 비율 도출, (3) 제조된 비소성 시멘트 고화체의 수화반응 생성물질에 대하여 광물·형태학적 분석 등을 수행하였다. 비소성 시멘트 고화체의 광물·형태학적 분석 결과, 폐토양과 점토는 수화반응 생성물이 관측되지 않았으며, 고로슬래그의 경우 고화체의 강도를 발현시킬 수 있는 수화반응생성물질인 calcium silicate hydrate (CSH), 에트링가이트(ettringite)가 생성되는 것을 확인하였다. 폐토양, 점토를 고화재로 이용한 비소성 시멘트의 재령 28일 후 고화체는 최적의 배합 비율에서 약 3 MPa의 강도를 나타내 처분장 인수기준 압축강도인 3.44 MPa를 만족하지 못하는 것을 확인하였다. 그러나, 고로슬래그를 고화재로 이용한 비소성 시멘트는 모든 실험 조건에서 처분장 인수기준 압축강도를 만족하며, 최적의 배합 비율에서는 약 27 MPa로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 비소성 시멘트 고화재로 고로슬래그, 방사성 핵종에 대한 흡착제 역할로 폐토양 및 점토를 이용한다면 방사성 폐기물 처분을 위한 최적의 비소성 시멘트를 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권1호
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• pp.41-48
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• 2011

한국원자력연구원 내 지하 처분 연구시설(KURT)에서 채취한 지하수에 존재하는 나노 콜로이드 입자의 크기 및 농도를 현상에서 조사하기 위해 이동식 레이저 유도 파열 검출 장치를 개발하였다. 제작한 장치는 CCD 카메라를 이용하여 레이저 유도 플라즈마가 발생한 위치를 2-차원 영상으로 기록함으로써 광학적으로 입자의 크기를 결정할 수 있다. 크기가 정확히 알려진 폴리스틸렌 표준 입자를 이용하여 입자 크기 측정용 검정 곡선 (calibration curve)을 구했고, 이를 이용하여 지하 처분 연구시설에서 채취한 지하수 내 콜로이드 입자의 크기를 측정하였다. 지하수 내 존재하는 콜로이드 입자의 평균 크기는 $108{\pm}26$ nm 임을 보였고, 농도는 50 ppb 이하인 것으로 추정하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제24권1호
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• pp.52-62
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• 1992

국내 원자력 발전소의 주요 기종인 가압 경수로에서는 일차 냉각계통을 통한 부식생성물 (CRUD)의 이동에 의해 노심에서 방사화된 후 노외표면에 침적된 방사성 핵종은 원전 종사자 방사선 피폭의 주원인이 된다. 따라서, 부식생성물에 의한 방사선 피폭을 감소시키기 위한 최적 화학운전 방안이 요망된다. 본 연구에서는 운전중인 국내 4개 발전소의 실제 수화학 운전 자료를 분석하였으며, 냉각재 화학운전 자료를 평가하기 위해 냉각재 수화학 조건에 따라 방사능 생성양을 계산할 수 있는 Computer 코드를 이용하였다. 실제 수화학 운전조건과 가정된 Elevated Li 운전조건에 따른 운전결과를 Computer 코드에 의해 예측하여 비교한 결과, Elevated Li 수화학 운전방법을 적용할 경우, 현재 적용되는 수화학 운전방법에 비하여 노심에서 부식생성물의 침적을 감소시킴으로써 노외 방사능 양을 상당히 감소시킬 수 있음을 알았다. 또한 계통 구성재 질과 핵연료봉의 건전성이 보장되는 한 냉각재 pH를 상승시키면 노외 방사능 생성감소에 유리함을 밝혔다.

• 한국동물학회지
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• 제11권3호
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• pp.85-91
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• 1968

1963年에서 1967年에 걸쳐 서울地區의 人工放射能과 自然放射能을 全放射能의 測定과 放射性核種의 分析을 통하여 硏究하였다. 核分裂生成物의 濃度가 적을때는 \ulcorner은 半減期를 갖는 라듐이나 토리음의 崩壞生成物이 浮游塵의 大部分을 차지하고 있었으며 核分裂生成物에 依한 放射能은 試料 採取후 며칠 지나야 正確히 評價할수 있었다. 7次에 걸친 中共의 核實驗의 結果 두차례의 强放射能이 爆發후 30時間을 前後하여 서울地區에 나타났으며 이들은 1956年에서 1962年 사이에 美國과 蘇聯에서 행한 實驗과 比較할 때 높은 比放射能을 보였으나 持續時間은 아주 짧아서 1週內에 急激히 減少하였다. 이로 보아서 서울地區의 放射能汚染은 中共의 核實驗인 境遇 核實驗의 規模와 實驗高度 및 爆發前後의 氣象條件, 特히 高層對流圈의 제트氣流에 依해서 많은 影響을 받음을 알았다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권3호
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• pp.183-190
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• 2009

고준위폐기물 처분장의 기본적인 기능은 단기간에 과도한 방사성핵종이 유출되는 것을 방지하는데 있다. 이를 위해서는, 처분시스템의 구성요소들과 관련된 많은 기술 기준이 개발되고 수립되어야 한다. 처분장 안전성평가는 합리적으로 단순화된 모델에 바탕을 두고 처분장의 미래 전개에 대한 정량적인 결과를 산출하므로 안전성평가는 기술기준의 하나로 간주되고 있다. 본문에서는 평가기간, 선량 제한치 및 평가의 불확실성 등을 중심으로 안전성평가와 관련된 주요국의 기술기준을 조사하였다. 특히, 미국의 기준을 조사하는 과정에서 안전성평가에서 도출된 peak dose가 선량 제한치를 충족하지 못하는 경우, 평가기간 및 peak dose에 대한 미국 규제당국의 접근방안은 참고할만한 가치가 있음을 알 수 있었다.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 2011

China's rapid economic growth has resulted in significant environmental side effects. Therefore, China has been interested in reducing her dependence on foreign oil and gas by developing technologies needed for hydrogen, in addition to her increasing energy mix of nuclear and renewable energy form, such as solar and wind power. There are three isotopes of hydrogen, i.e. protium (P or H), deuterium (D), and tritium (T). Both deuterium and tritium are important materials in nuclear fuel cycle industry. Tritium is one of the critical radioactive nuclides. Planning for and implementing contamination control as a part of normal operation and maintenance activities is an important function in any hydrogen facility, especially tritium facility. The development of hydrogen isotopes analysis is the key issues in this area. Mass spectrometry (MS) with medium (about 600) and high resolution (> 1,400) is commercially available; however, the routine analysis of hydrogen isotopes is done with low-resolution MS (< 200) in China. This paper summarizes the progress of MS measurement technology for hydrogen isotope abundance in China, focusing on our lab's research program and technical status. An analyzing method has been introduced for accurate measurement of tritium abundance in the H.D.T system by low resolution MAT-253 MS. The quotient of compression ratio coefficient is determined by building up equipment for laboratory-scale preparation of secondary standard gases and by considering the difference in sensitivity between hydrogen isotopes. The results show that the measured value is reproducible within the relative error range of 0.8% for gas samples of different tritium abundance.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권1호
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• pp.37-43
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• 2014

당해 연구의 제 1 부 논문에서 확률론적으로 접근한 데에 이어, 파이로처리 방사성 폐기물 처분장에 대하여 폐쇄 후 처분장의 성능에 영향을 줄 수 있는 근계 영역 내 세가지 주요 설계 관련 요소에 대하여 각 핵종별로 최종 피폭 선량에 주는 민감도를 결정론적인 방법을 통하여 조사해 보았다. 농축 피폭 집단에 방사선 피폭을 주는 주요한 핵종들이 처분장에서 유출된 후 처분 시스템 근계 영역 내 다양한 매질을 이동하는 것에 관련되어 이들 요소가 어느 정도의 영향을 주게 되는지 보기 위하여 제 1 부에서 처분 용기의 수명, 선원항으로서의 처분 용기에서의 연간 핵종 유출률, 그리고 처분장 주요 인공 방벽으로서의 완충재의 손실도 등의 변화를 확률론적 접근 방법으로 검토한 데 이어, 제 2 부의 이 연구를 통해서는 통계적인 확률론적 민감도를 검토하는 대신 세가지 인자에 대하여 가장 나쁜 경우와 이상적인 조합을 구성한 후 이를 결정론적으로 평가하여 인지된 3개의 요소들이 제 1 부에서의 결과와 동일하게 처분장 설계에 매우 중요할 수 있다는 결과를 얻을 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권2호
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• pp.73-100
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• 2008

고준위 방사성폐기물 처분장으로부터 유출된 핵종에 의한 선량률을 계산하기 위한 생태계평가 코드 ACBIO를 일반적인 구획모델링도구인 AMBER를 이용하여 BIOMASS 방법론을 적용하여 개발하였다. ACBIO의 유용성을 보이고, 구획의 변화나 일부 파라미터값의 변화에 따른 구획 내 농도와 방사능, 그리고 구획간의 플럭스의 민감도도 검토하였다. 지하매질-생태계 경계(GBI)를 통해 넘어오는 핵종의 유출플럭스에 따른 선량환산인자를 각 핵종별로 구하여 결정집단내 개인의 최대피폭선량율을 선량환산인자로 얻는 계산을 수행하였다. 또한 생태계 요소의 구획모델링이나 가능한 피폭집단의 설정, 그리고 GBI의 인지 등이 생태계평가에 중요한 요소가 되는 것을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권1호
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• pp.42-59
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• 2002

In order to transmute long-lived radioactive nuclides such as transuranics(TRU), Tc-99, and I- l29 in LWR spent fuel, a preliminary conceptual design study has been performed for the accelerator driven subcritical reactor system, called HYPER(Hybrid Power Extraction Reactor) The core has a hybrid neutron energy spectrum: fast and thermal neutrons for the transmutation of TRU and fission products, respectively. TRU is loaded into the HYPER core as a TRU-Zr metal form because a metal type fuel has very good compatibility with the pyre- chemical process which retains the self-protection of transuranics at all times. On the other hand, Tc-99 and I-129 are loaded as pure technetium metal and sodium iodide, respectively. Pb-Bi is chosen as a primary coolant because Pb-Bi can be a good spallation target and produce a very hard neutron energy spectrum. As a result, the HYPER system does not have any independent spallation target system. 9Cr-2WVTa is used as a window material because an advanced ferritic/martensitic steel is known to have a good performance under a highly corrosive and radiation environment. The support ratios of the HYPER system are about 4∼5 for TRU, Tc-99, and I-129. Therefore, a radiologically clean nuclear power, i.e. zero net production of TRU, Tc-99 and I-129 can be achieved by combining 4 ∼5 LWRs with one HYPER system. In addition, the HYPER system, having good proliferation resistance and high nuclear waste transmutation capability, is believed to provide a breakthrough to the spent fuel problems the nuclear industry is faced with.

• 공학기술논문지
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• 제6권2호
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• pp.125-129
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• 2013

In the pyrochemcial process of spent nuclear fuel, it is necessary to separate rare earth nuclides from LiCl-KCl eutectic waste salt for radioactive waste reduction. This paper presents the phosphorylation of neodymium chloride in LiCl-KCl-NdCl₃ system using Li₃PO₄-K₃PO₄ as a phosphorylation agent in a chemical reactor with pitched blade impellers. The phosphorylation test was performed changing operation temperature, stirring rate, and amount of phosphorylation agent. Neodymium chloride was effectively converted into neodymium phosphate (NdPO₄). It was confirmed that more than 99 wt% of neodymium can be separated from LiCl-KCl-NdCl₃ system using a phosphorylation method l