• 제목/요약/키워드: fission

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파이로프로세싱을 위한 전해환원 공정기술 개발 (Electrochemical Reduction Process for Pyroprocessing)

  • 최은영;홍순석;박우신;임현숙;오승철;원찬연;차주선;허진목
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권3호
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    • pp.279-288
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    • 2014
  • 원자력발전은 국가의 안정적인 에너지 공급원 및 저탄소 발생 에너지원으로써 기능을 해왔으나, 원자력발전에 필수적으로 발생하는 사용후핵연료 축적이라는 큰 숙제를 안고 있다. 이를 해결하기 위한 방법 중의 하나가 파이로프로세싱과 소듐냉각고속로를 연계한 사용후핵연료의 재활용이다. 용융염 전해공정을 이용하는 파이로프로세싱은 사용후핵연료에 존재하는 장 반감기 고독성 원소와 고방열 핵종을 분리하여 고준위 폐기물을 줄이면서도 고속로의 원료물질을 공급하고, 소듐냉각고속로에서는 이를 이용하여 전력을 생산한 후 다시 그 사용후핵연료를 파이로프로세싱에서 원료물질로 가공하는 개념이다. 파이로프로세싱의 전단부에 해당하는 전해환원 공정은 산화물 형태의 사용후핵연료를 금속으로 전환시켜 후속 공정인 전해정련공정에 금속을 공급하는 역할을 한다. 파이로프로세싱을 위한 전해환원 공정의 상용화를 위해서는 고용량, 고효율의 시스템 개발이 요구되므로 양극과 음극에서 공정 속도의 영향을 미치는 인자를 연구하였다.

환경중 방사성 스트론튬 분석 방법 연구 (A Study on the Environmental Radioactive Strontium Analysis)

  • 이경진;황정래;정운관
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제24권3호
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    • pp.155-160
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    • 1999
  • 환경 중에는 핵실험 및 원자력 발전소에서 방출되는 여러 가지 방사성 핵종들과 천연방사성 핵종들이 존재한다. 이 중에서 원자력발전소 운영과 관련하여, 환경 중의 인공방사성 핵종에 대한 관심이 높아지고 있다. 핵실험이나 원자력발전소와 관련된 인공방사선 핵종들은 주로 핵분열 생성물들로서, 그 수가 200여종에 이른다. 이 중에서도 $^{90}Sr$$^{137}Cs$은 선량특성상 특히 주목되어 왔다. 본 논문에서는 환경준위의 $^{90}Sr$ 정량 분석 방법에 대한 연구를 수행하였다. 환경 중의 $^{90}Sr$은 저준위이며, 특성 감마선과는 달리 연속 스팩트럼의 베타선원으로, $^{89}Sr$, $^{90}Y$ 및 다른 방사성 핵종들과 혼합되어 있기 때문에 정량적인 분석이 매우 어렵다. 저준위 방사성 스트론튬 분석을 위해서는 농축 과정 및 분석에 영향을 주는 타 방사성 핵종과의 화학적 분리과정이 필요하다. 그 동안 국내 여러 기관에서 공통적으로 스트론튬 회수율 산정을 위해 중량법을 사용하였고, 화학분리절차도 중량법을 사용하기에 적합하도록 개발하여 사용하였다. 최근 분석기기의 발달로 인해서, ppm 이나 ppb 단위의 안정원소 분석을 쉽게 할 수 있다는 점에 근거하여, 원자분광분석기기(ICP : Inductively Coupled atomic Plasma emission spectrophotometer)를 사용한 회수율 산정 및 그에 적합한 절차를 개발하였다. 개발된 절차는 기존의 중량법에 비해서 화학적 처리절차가 훨씬 간편하면서도 정확도가 높아서, 환경방사성 스트론튬의 정량분석에 적절히 사용될 수 있다.

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지구성 훈련에 반응한 골격근의 미토콘드리아 항상성 조절 (Regulation of Mitochondrial Homeostasis in Response to Endurance Exercise Training in Skeletal Muscle)

  • 주정선
    • 생명과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.361-369
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    • 2017
  • 미토콘드리아의 항상성은 미토콘드리아 생합성과 마이토파지(자가포식에 의한 미토콘드리아 분해)로 불리는 2가지 주요 과정들에 의해 정교하게 조절되고 있다. 지구성 운동 훈련에 반응하여 골격근에서 미토콘드리아 생합성에 관한 기전들은 잘 정립되어 있는 반면 지구성 운동 훈련 후 골격근의 마이토파지 조절 기전과 마이토파지와 미토콘드리아 생합성의 협응을 조절하는 기전은 아직 명확히 밝혀져 있지 않다. 최근 연구들에 의하면 지구성 운동 훈련은 골격근에서 미토콘드리아 생합성, 미토콘드리아 역동성, 미토콘드리아 분해와 관련된 유전인자들의 발현을 증가시킨다고 하였다. 하지만 골격근에서 자가포식이 억제되었을 경우, 지구성 운동 훈련에 의한 미토콘드리아 생합성과 관련된 지표들인 Cox IV와 citrate synthase의 증가는 상쇄되었다. 따라서 자가포식과 마이토파지는 골격근의 미토콘드리아 생합성에 중요한 역할을 하며 정반대되는 이 두 과정(이화 또는 동화작용)의 협응 과정이 지구성 운동 훈련에 반응하여 대사적 기능과 지구력 운동 수행능력을 향상시키는 것과 같은 골격근의 적응에 중요한 듯하다. 지구성 운동은 미토콘드리아의 일정한 숫자를 유지시키기 위해 미토콘드리아 생합성, 미토콘드리아의 융합과 분열, 자가포식/마이토 파지들의 각각의 과정들을 조절하는 것으로 여겨진다. 지구성 운동 훈련은 골격근에서 마이토파지를 활성화시켜 미토콘드리아 양과 질을 조절하여 늙고 건강하지 않은 미토콘드리아를 젊고 건강한 미토콘드리아로 교체시킬 수 있다. 이 총론에서 미토콘드리아 생합성과 마이토파지의 분자학적 기전과 서로 상반되는 이 두 과정간의 협응이 골격근의 지구성 훈련에 대한 세포적 적응에 관련한다는 내용이 논의될 것이다.

남한 습곡대 중앙부의 중생대 화강암 질암의 생선년대와 냉각사 (Geochronology and Cooling history of the Mesozoic Granite Plutons in the Central Part of the Ogcheon Fold Belt, South Korea)

  • Myung-Shik JIN
    • 암석학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.153-167
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    • 1995
  • 옥천습곡대 중앙부에 분포하는 중생대 화강암체의 전암 및 광물연령을 Rb-Sr, K-Ar, 휫션트랙법으로 측정하여, 그들 암체의 관입 정치시기와 지체구조 발달과정인 지열사를 규명하였다. 이들 중생대 화강암체중 Rb-Sr법으로 동시선 연령을 구한 쥬라기의 제천화강암체(~203 Ma)와 문경화강함체(~200 Ma), 그리고 백악기 중기의 무암사화강암체(~110 Ma), 월악산 및 대야산화강암체(~110 Ma)는 모드 스트론치움 초생값($Y^{87}Sr/^{88}Sr)_i$이 0.7100 이상의 값을 나타내여, "I-형"과 "S-형"에 속하여, 지각물질이 혼화된 "M-형"의 마그마로부터 결정분화한 것으로 밝혀졌다. 또 위의 쥬라기 화강암체는 암상 및 조암광물의 지화학적 연구결과 심부에 정치되어 약 $300^{\circ}C$가지는 급히 낵강하였으나, 그 이후부터는 서서히 냉각한 것으로 생각되나, 문경화강암체는 ~110 Ma경에 천부에 관입한 백악기 중기의 월악산, 대야산 화강암체의 높고 큰 열로 동위원소계가 완전히 또는 부분적인 재평을 이루므로써, 각 연령측 안방법중 연령보존온도 이하의 연령측안시료에서는 실제 제시해야 할 연령보다도 더 젊은, 후기의 지질변동 시기(~110 Ma)를 제시하거나, 부분적인 연령감소를 나타내는 감소된 연령(K-Ar 감섬석 연령: 142 Ma)을 나타내고 있다. 또 백악기 중기(~110 Ma)의 무암사, 월악산, 대야산화강암체와 백악기 중기-말기(~90 Ma)의 속리산 및 형제봉화강암체는 천처에 관입하여 매우 단순하게 그리고 급속히 냉각한 암체인 것으로 확인되었다.

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Mad1p, a Component of the Spindle Assembly Checkpoint in Fission Yeast, Suppresses a Novel Septation-defective Mutant, sun1, in a Cell Division Cycle

  • Kim In G.;Rhee Dong K.;Jeong Jae W.;Kim Seong C.;Won Mi S.;Song Ki W.;Kim Hyong B.
    • 한국미생물학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물학회 2002년도 추계학술대회
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    • pp.162-172
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    • 2002
  • Schizosaccharomyces pombe is suited for the study of cytokinesis as it divides by forming a septum in the middle of the cell at the end of mitosis. To enhance our understanding of the cytokinesis, we have carried out a genetic screen for temperature-sensitive S. pombe mutants that show defects in septum formation and cell division. Here we present the isolation and characterization of a new temperature-sensitive mutant, sun1(septum uncontrolled), which undergoes uncontrolled septation during cell division cycle at restrictive temperature $(37^{\circ}C)$. In sun1 mutant, actin ring and septum are positioned at random locations and angles, and nuclear division cycle continues. These observations suggest that the sun] gene product is required for the proper placement of the actin ring as well as precise septation. The sun] mutant is monogenic recessive mutation unlinked to previously known various cdc genes of S. pombe. In a screen for $sunl^+$ gene to complement the sun] mutant, we have cloned a gene, $susl^+$(suppressor of sun1 mutant), that encodes a protein of 689 amino acids. The predicted amino acid sequence of $susl^+$ gene is similar to the human hMadlp and Saccharomyces cerevisiae Mad1p, a component of the spindle checkpoint in eukaryotic cells. The null mutant of $susl^+$ gene grows normally at various temperatures and has the increased sensitivity to anti-microtubule drug, while $susl^+$ mutant shows no sensitivity to microtubule destabilizing drugs. The putative S. pombe Sus1p directly interacts with S. pombe Mad2p in yeast two-hybrid assays. These data suggest that the newly isolated susr gene encodes S. pombe Mad1p and suppresses sun] mutant defective in controlled septation in a cell division cycle.

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마이크로포커스 X-선 투과 영상을 이용한 모의 TRISO 핵연료 입자 코팅 층 두께 비파괴 측정 (Nondestructive Measurement of the Coating Thickness in the Simulated TRISO-Coated Fuel Particle Using Micro-Focus X-ray Radiography)

  • 김웅기;이영우;박지연;박정병;나성웅
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.69-76
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    • 2006
  • 차세대 원자로로 부각되고 있는 고온가스로에서는 윈자로에서는 고온 안정성 및 핵분열생성물 차단 성능이 우수한 TRISO(tri-isotropic) 핵연료를 사용하고 있다. TRISO 핵연료 입자는 직경이 약 1mm인 구 형태로 입자의 중심에는 직경 0.5mm의 핵연료 커널(kernel)이 포함되며 커널 외곽을 코팅 층이 에워싸고 있다. 이 코팅 층은 완충(buffer) PyC(pyrolytic carbon)층, 내부 PyC층, SiC층, 그리고 외부 PyC층으로 구성되어 있다. 각 코팅 층의 두께는 수십-백${\mu}m$ 범위이고 사양으로 정해져 있으며, 본 연구에서는 각 코팅 층의 두께를 비파괴적으로 측정하기 위하여 마이크로포커스 X-선 발생장치와 고해상도 X-선 평판(flat panel) 검출기초 구성된 정밀한 X-선 래디오그래피 장치를 개발하였다. 개발된 마이크로 X-선 래디오그래피 장치를 이용하여 $UO_2$ 핵물질 $ZrO_2$를 커널로 사용한 모의 TRISO 핵연료 입사에 대한 투과 영상을 획득한 후 디지털 영상처리 기술을 이용하여 코팅 층 사이의 경계선이 구분 가능하도록 영상을 개선하고 디지털 영상처리 알고리듬을 개발하여 코팅 층의 두께를 파동으로 측정하였다.

Ion Chromatography-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry에 의한 $U_3Si/Al$ 사용후핵연료 중 La의 분리 및 정량 (Determination of La in $U_3Si/Al$ Spent Nuclear Fuel by Ion Chromatography-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry)

  • 한선호;최광순;김정석;전영신;박양순;지광용;김원호
    • 분석과학
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    • 제13권5호
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    • pp.601-607
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    • 2000
  • 란탄은 사용후핵연료의 연소도 지표원소들 중 하나로써 이용되고 있다. $U_3Si/Al$ 사용후핵연료는 다량의 U과 Al 속에 미량의 La이 포함되어 있어 정량시 매질의 영향을 줄이기 위해 화학적 분리가 요구된다. La의 분리 및 측정을 위해 IC-ICP-MS를 이용하였으며, 우선 방사성 시료를 취급하기 위하여 유도결합 플라스마 질량분석기의 플라스마 부분 및 분리관을 방사선 차폐 글로브박스 내에 설치하였다. CG10 분리관과 ${\alpha}$-HiBA 용리액을 사용하여 U, Al, La 및 몇 가지 핵분열생성물 (Sr, Zr, Y, Mo, Ru, Pd, Rh, Cs, Ba, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu 및 Cd)의 머무름 거동을 살펴보았다. 0.2 M ${\alpha}$-HiBA 용리액에서 U과 Al이 초기에 용출되므로 분리관과 ICP-MS의 시료분무기 사이에 3방향 밸브를 연결하여 다량의 U과 Al이 ICP-MS로 유입되지 않도록 하므로써 매질의 영향을 줄일 수 있었다. 이 조건에서 La은 약 12분 정도에 분리 및 측정이 가능하였으며, $1-10{\mu}g/L$ (ppb)의 농도범위가 측청에 적합하였고 시료양을 $200{\mu}L$ 취할 경우 La의 검출한계는 $0.25{\mu}g/L$이었다.

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스쿠티카섬모충에 감염된 자주복, Takifugu rubripes 외부증상과 피부, 아가미, 혈관내 충체의 분포 (External Symptoms of Tiger Puffer, Takifugu rubripes Infected with Scuticociliates and Distribution of the Scuticociliates in the Skin, Gill and Blood Vessel)

  • 강법세;고환봉;김성준;나오수;이치훈;김삼연;이제희;이영돈
    • 한국어병학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.29-37
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    • 2005
  • 스쿠티카섬모충이 사육중인 자주복에 침입하였을 때 감염어의 외부증상, 행동특성 및 피부, 아가미 그리고 혈관내 충체의 분포 양상을 조사하였다. 스쿠티카섬모충에 감염된 개체는 초기에 체색 변화나 유영행동 등의 외부증상을 인지할 수 없었으나, 몸체에 감염부위가 병리적인 진행에 따라 표피와 지느러미에 발적과 부식, 그리고 궤양증상을 보였다. 또한 감염어는 정상개체와 달리 무리에서 이탈하여 선회 또는 저면에 멈춰 있거나 수면 위로 입올림 하였으며, 일부 개체에서는 돌발적인 유영도 보였다. 사육중인 자주복에 침입한 스쿠티카섬모충은 타원형으로 크기가 20-40 ${\mu}m$ 범위였고, 몸체의 미부에 수축포와 10-12 ${\mu}m$되는 하나의 긴 섬모가 개재되어 있으며, 생식방법은 이분열로 증식하여 형태분류학적인 측면에서 막구충아강 채찍섬모충목의 특색을 나타내었다. 아가미에 스쿠티카섬모충이 감염된 경우에는 아가미 새판상피의 비대로 새엽이 곤봉화 되는 병리적 현상이 있었다. 혈관 속에 침입한 스쿠티카섬모충들은 혈관의 직경 크기에 따라 1-2마리에서 많게는 9-10마리씩 산재하였고, 그들 중 일부 개체에서 적혈구 세포를 섭취한 스쿠티카섬모충이 관찰되었다.

함양(咸陽)-거창(居昌) 지역(地域), 화성암류(火成岩類)의 저어콘 휫션트랙 연대(年代) (Fission Track Zircon Ages of the Igneous Rocks in the Hamyang-Geochang Area, South Korea)

  • 이철락;이윤종;하야시 마사오
    • 자원환경지질
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    • 제26권2호
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    • pp.187-191
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    • 1993
  • 연구 지역내 화성암류로부터 얻은 13개의 저어콘에 대한 휫션트랙 연대가 측정되었다. 본 연구에서 얻은 휫션트랙 저어콘 연대는 Rb-Sr법 또는 K-Ar법에 의한 선행연구의 결과보다 약 2천만년 정도 젊게 나타났다. 이는 아마 측정 대상 광물의 연령보존온도가 각기 다른 때문인 것으로 보인다. 소백산편마암복합체는 자발핵 분열비적의 밀도가 너무 높아서 측정이 불가능했으며, 편마상화강섬록암과 거창화강섬록암은 $161{\pm}11Ma{\sim}150{\pm}10Ma$로 나타났다. 연구 지역내 중성 및 염기성암류는 $148{\pm}13Ma{\sim}144{\pm}8Ma$$126{\pm}9Ma{\sim}104{\pm}7Ma$의 2차례에 걸쳐 형성된 것으로 생각된다. 가조화강암의 연대는 $96.5{\pm}5.7Ma{\sim}95.4{\pm}6.4Ma$로 나타났다. 중생대에 있어서, 이러한 휫션트랙 저어콘 연대의 측정 결과는 단속적인 마그마활동, Cooling 또는 지각의 상승 및 삭박작용 등이 주된 원인으로 작용되었을 것이다. 휫션트랙의 연대가 K-Ar법 보다 젊게 측정되었음을 감안해 보더라도, 본 지역은 쥬라기때 대보 조산운동과 관련하여 가장 격렬한 화성활동을 겪었던 것 같다.

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CANDU-PHWR 핵연료 소결체의 반경방향 출력분포 수치모형 (A Numerical Model for Predicting the Radial Power Profile in CANDU-PHWR Fuel Pellet)

  • Woan Hwang;Suk, Ho-Chun;Jae, Won-Mok
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제23권4호
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    • pp.444-455
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    • 1991
  • 본 연구에서는 CANDU-PHWR 형 기존 및 개량 핵연료의 원통형 (soild) 및 환상형 소결체에 대하여, 그 핵연료 전 수명 기간동안, 반경방향 출력분포를 정확하고 신속하게 계산하는 NEDAR 모형을 개발하였다. 본 계산모형에는 핵연료소결체의 직경 범위 8.0-19.5 mm, 농축도 범위 0.71-6.0 wt % U-235이고, 계산 가능 연소도범위가 0-840 Mwh/kgU (35000MWD/T)인 한계내에서, 핵연료 반경방향 출력분포결자식 및 열중성자속감소 계산결과자료가 포함되어 있다. CAN-DU-PHWR 형 원자로 중성자속 스펙트럼을 입력자료로 하여, 로물리 전산코드, CE-HAMMER 를 이용하여 핵연료의 각 설계조건 및 소결체의 환별 국부지점에 대하여, 임의로 설정한 기준 연소시점에서 반경 방향 출력 분포를 계산하였다. 이 계산 결과를 토대로 각 환의 평균출력을 구하는 적분법 및 비선형 곡선희귀계산법에 의하여, Bessel 함수와 지수함수의 다항식으로 구성된 반경방향 출력분포 기본 결과식 및 그 계수들이 산출되었다. 본 연구에서 개발된 NEDAR 모형을 이용하여 산출한 반경방향출력분포값을, 핵연료소결체 표면에서의 값을 기본단위로 환산하여 비교하면, 본 의형에 의한 반경방향 출력분포 결과가 기존 ELESIM 전산코드의 결과에 비교하여 약간 높게 나타났다. 소결체의 반경방향의 출력 및 온도분포는 핵분열기체생성물방출과 밀접한 관계가 있으므로, 본 모형을 기존 ELESIM 전산코트의 반경방향 출력분포 계산 모형과 대체한 전산코트, 즉 KAFEPA-NEDAR에 의한 핵분열기체생 생성물방출량 예측치를 기존 ELESIM 전산코드의 예측치와 비교하였다. 여기서 KAFEPA-NEDAR리 예측치가 실험결과 자료에 보다 더 가깝게 접근하였다. 따라서, 본 연구에서 개 발된 NEDAR모형은 과대한 계산시간의 낭비없이 CANDU-PHWR 형 핵연료소결체의 반경방향출력분포를 효율적이고, 신속/정착하게 계산하는 모형임이 입증되었다.

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