• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권1호
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• pp.21-29
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• 2014

삼축분광장치는 물질을 이루고 있는 자성 원소들의 거동, 즉 스핀 동역학을 측정하는데 적합한 장치로, 연구용 원자로 '하나로'에는 국내 유일의 냉중성자 삼축분광장치가 최근 설치되었다. 삼축분광장치는 중성자 빔을 제어하는 중성자광학 부품과 중성자 빔으로 인해 발생하는 방사선에 대한 차폐체로 이루어지며 이러한 부품은 수십 톤 중량의 기계구조물을 이룬다. 방사선 차폐는 중성자 빔 경로 이외의 방향으로 진행하는 중성자와 감마선을 효과적으로 막아 신호대 잡음비를 향상시키는 역할을 하며 구조물 내부의 방사화된 부품으로부터 발생하는 감마선을 차폐하여 장치 이용자의 피폭선량을 최소화한다. 그런데 설치된 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 중 전면부의 고하중으로 인해 장치 운영상 여러 가지 문제점이 발생, 전면 세그먼트 차폐체의 하중을 줄이는 구조개선이 불가피하였다. 이에 MCNPX 모의계산을 통해 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 최적화에 필요한 개선방향을 검토하였다. 상부 차폐체의 폴리에틸렌과 납의 추가 설치를 통해 전면 블록 차폐체 하중을 줄일 수 있는 최적 길이를 확인하였다. 그 결과, 전면 블록 차폐체의 높이 20%가 제거된 경우, 구조변경 전 대비 차폐체 상부에서 70% 수준의 감마선속이 나타남을 확인하였다. 하지만 높이를 줄일수록 전면 블록 차폐체의 하중을 줄일 수 있기 때문에, 차폐블록을 추가 제거하고 이에 대한 차폐능을 보상해 줄 방안으로 상부 납 차폐체의 위치 변화에 따른 중성자속과 감마선속을 예측해 보았다. 전면 블록 차폐체 높이의 35% 제거하고 상부 납 차폐체를 최하단부에서 10 cm에 설치한 경우, 전면 블록 차폐체 상부에서 감마선속이 각각 25%, 18% 증가하였다. 증가한 감마선속의 영향을 파악하기 위해 MCNPX 모의계산을 통해 공간의 감마선속 분포를 가시화하였다. 증가한 감마선속은 상부로 향하는 방향성을 띄며 이동하면서 소멸하여 검출기에 이르기 전에 낮아져 검출기와 실험자의 위치에 영향을 끼칠 수 없다고 판단하였다. 그래서 중성자속 및 감마선속과 고하중 문제를 동시에 해결할 수 있는 최적화 조건으로 차폐체 높이가 35% 제거되고 상부 납 차폐체가 10 cm 위치에 있는 경우를 선정하였다. 이 결과를 바탕으로 구조개선 작업을 실시하였으며 열형광선량계를 이용하여 콘크리트 차폐블록 외부에서 중성자와 감마선량을 측정하였다. 측정된 중성자 선량은 0.21 ${\mu}Svhr^{-1}$, 감마선량은 3.69 ${\mu}Svhr^{-1}$로 설계기준을 만족하였으며 피폭으로부터 실험자의 안전성을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제6권5호
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• pp.501-508
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• 1993

$^{241}Am-Be$(${\alpha}$, n) 중성자 선원의 중성자/감마선(n/${\gamma}$) 복합 방사선장에서 $^6Li$(n, ${\alpha}$)T 핵반응을 이용하고 두 섬광체, BC 501($C_8H_{10}$)과 Cerium의 섬광 감쇠 시간차와 동일 섬광체 내에서의 n/${\gamma}$에 대한 서로 다른 섬광감쇠 시간차를 병용하여 PSD(Pulse Shape Disciminator) 및 CFD(Constant Fraction Discriminator) 방법으로 n와 ${\gamma}$성분을 분리 측정하였으며 $^6Li$ 속중성자 분광계의 figure of merit는 1.36으로 평가되었다.

• 분석과학
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• 제28권3호
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• pp.228-235
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• 2015

본 연구는 지하수 중 라듐(²²⁶Ra) 분석을 위해 고상추출디스크(solid phase extraction disk)를 이용한 감마선분광분석법(이하 고상추출디스크법)을 제안하고 액체섬광계수기를 이용한 액체섬광계수(liquid scintillation counter, LSC)법 및 마리넬리비커(Marinelli beaker)를 이용한 감마선분광분석기(gamma ray spectrometer)법(이하 마리넬리비커법)과의 회수율 비교를 통해 적용성을 검토하였다. ²²⁶Ra을 회수한 고상추출디스크는 딸핵종의 방출을 방지하기 위해 폴리에틸렌 필름으로 밀봉 후 감마선분광분석기로 분석하였다. 24일 경과 후, ²²⁶Ra과 딸핵종인 ²¹⁴Bi과 ²¹⁴Pb이 방사평형 된 것으로 확인되었다. 라듐 표준물질을 이용하여 고상추출디스크법으로 분석한 딸핵종 ²¹⁴Bi와 ²¹⁴Pb의 회수율은 각각 80% (295.21 Kev)와 104% (351.92 Kev)로 액체섬광계수법보다 높게 나타났다. 바탕시료(blank) 측정시 감마선분광분석기 챔버내 질소를 주입했을 경우는 주입하지 않았을 경우보다 간섭치가 약 10% 이하로 낮아지는 것을 확인하였으며, 5 L 시료를 8만초 동안 측정한 검출한계는 0.17~0.40 pCi/L로 분석되어 미국 EPA 기준치인 1pCi/L를 만족하였다. 고상추출디스크법과 액체섬광계수법을 이용한 7개 지하수 시료 분석 결과, 두 방법의 상관계수(correlation coefficient)는 0.987로 나타나 추가적인 분석을 통해 통계적 유의성을 확보한다면 고상추출디스크법의 적용가능성이 높을 것으로 판단된다. 결과적으로, 고상추출디스크법을 이용한 지하수 중 ²²⁶Ra 농도 분석은 전처리 과정이 비교적 단순하여 분석시간이 절약되고 높은 회수율과 낮은 검출한계치 등의 장점을 가지고 있는 것으로 분석되었다. 또한 고상추출디스크법은 액체섬광계수법과 마리넬리비커법에 비해 많은 양의 시료를 전처리하기 쉽기 때문에 저준위 시료 분석에 유용할 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제24권1호
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• pp.11-24
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• 2015

본 연구에서는 현재 해체 복원으로 부재 접근성이 용이해진 불국사 삼층석탑의 전체 부재를 대상으로 암석기재학적 연구, 대자율과 감마스펙트로미터를 이용한 비파괴 분석을 실시하여 암석학적인 재질 특성을 밝히려 한다. 또한 주변 지역과의 비교 연구를 통해 삼층석탑의 보존처리에 활용 할 신석 후보지역을 선정하고자 한다. 육안관찰 결과, 삼층석탑에 사용된 암석부재의 특징은 경주시 주변에 분포하고 있는 남산화강암의 특징과 유사하고, 상륜부는 보개를 제외한 모든 부재는 남산화강암과 유사하지만 보개는 암색과 구성광물 및 입자크기가 주변의 토함산화강암과 유사하다. 비파괴 분석결과, 삼층석탑에 사용된 암석의 부재의 대자율 및 감마스펙트로미터 측정값은 보개를 제외하면 남산화강암과 유사하며, 반면에 보개는 토함산 화강암의 측정값과 유사하다. 삼층석탑에 사용된 부재가 훼손으로 인해 신석으로 교체가 불가피할 경우 남산화강암이 가장 적합하다. 한편 남산 화강암은 양산단층에 의해 분리되었으며, 이로 인해 경주 남산을 제외한 또 다른 야외에서 확인되는 지점은 경주시 동천동 일대와 포항시 흥곡리 부근이며 삼층석탑의 신석제작용 채석 후보지로 적절할 것으로 사료된다.

• 암석학회지
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• 제15권3호
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• pp.128-138
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• 2006

감은사지삼층석탑(국보 제112호)은 구성부재의 훼손으로 인해 빠른 시간에 보수되어야 하는 위기의 석조문화재이다. 이 연구에서는 감은사지삼층석탑(서탑)을 이루고 있는 부재들에 대한 각각의 암석기재적인 특징, 대자율 및 감마스펙트로미터를 측정하여 석탑에 사용된 부재들의 공급지를 추정하였다. 감은사지서탑의 석재는 기재적으로 세립질의 석기에 흑운모, 석영, 장석 등의 광물편의 함량이 많은 유리결정질 응회암 또는 결정 응회암으로 분류된다. 대자율 측정결과, 이들은 $10{\sim}20({\times}10^{-3}}\;SI\;unit)$ 정도의 값을 가지며, 감마스펙트로미터 측정결과 K는 3%, eU는 $0{\sim}8ppm$ 그리고 eTh는 $9{\sim}18ppm$의 함량을 가진다. 이러한 특징은 주변암석들 중에서 감은사지서탑에 사용된 석재의 공급지를 파악하는데 중요한 지시자가 된다. 감은사지 주변에 분포하는 암석 중에서 기재적으로나 화학적으로 감은사지서탑의 석재와 가장 유사한 암석은 와읍분지 내 범곡리 층군에 포함된 데이사이트질 화산암류이다. 이 화산암류는 암석층서적으로 다시 와읍리응회암, 용동리응회암 그리고 범곡리화산암류로 구분된다. 세 암석 중에서 감은사지서탑의 석재와 가장 유사한 암석은 범곡리화산암류의 결정 응회암으로 판단되며, 이 석탑의 건축시어 이 결정 응회암이 사용되었을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권1호
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• pp.51-53
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• 2002

The results of the measured specific activities of Rn-222 in sewerage and drinking water of Ulaanbaatar City, Mongolia using the HP-Ge gamma-spectrometer, solid state nuclear track detector and liquid scintillator, are compared. The specific radioactivity for the Rn-222 in water of Ulaanbaatar City ranged 10-250 Bk/l, with an average of 110 Bk/l.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.217-221
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• 2011

$^{237}Np$ is very important material in the fission products of nuclear reactors. Resonance integral(RI) tests of this material is necessary to check between the experiments and the evaluated data. Such feedback to the evaluated data is very important to correct data and improve of codes. The RI for the $^{237}Np(n,{\gamma})^{238}Np$ reaction were measured by using the 46-MeV electron linear accelerator (linac) at the Research Reactor Institute, Kyoto University (KURRI). The measurement was performed in the energy region from 0.005 eV and 10 keV. RI obtained as 804.7 barns, compared with those of the evaluated data in JENDL-4.0 and Mughabghab.

• 분석과학
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• 제16권5호
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• pp.426-429
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• 2003

Neutron induced prompt gamma-ray spectroscopy (NIPS) system equipped with a $^{252}Cf$ neutron source and a n-type coaxial HPGe detector was installed for the quantitative analysis of aqueous samples in KAERI, Korea. Since the thermal neutron flux for the $^{252}Cf$ neutron source is relatively low compared to that for the reactor, the use of a thermal neutron reflector in the NIPS system may lead to improved results. The enhancement by using various reflectors was carried out by comparing the Cl peak with or without a cadmium plate between sample and the $^{252}Cf$ source. The use of pyrolitic graphite as a reflector provided a good result.

• 한국주조공학회지
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• 제18권6호
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• pp.550-554
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• 1998

The microstructures of rapidly solidified binary Ti-Al alloys containing $45{\sim}58\;at%Al$ have been studied using C/S (carbon/sulfur), N/O (nitrogen/oxygen) analyser, X-ray fluorescence spectrometer (XRF), X-ray diffractometer (XRD), optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM). The phases present in the alloys and their distribution were found to be a sensitive function of Al content. Essentially single-phase (${\gamma}$) microstructures were observed to alloys with 45 at%Al, 55 at%Al and 58 at%Al. In other content alloys, two phase (${\alpha}_2$, ${\gamma}$) microstructures were observed. The 48 at%Al, 52 at%Al alloys contain (${\gamma}+{\alpha}_2$) phase and ${\alpha}_2$ phase. These results indicate that rapid solidification affect the solidification path, then metastable phase forming during solidification.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권1호
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• pp.30-41
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• 2002

The neutron beam is fully characterized for the prompt gamma activation analysis facility at Hanaro in the Korea Atomic Energy Research Institute(KAERI). The facility uses thermal neutrons which are diffracted vertically from a horizontal beam port by a set of pyrolytic graphite(PG) crystals positioned at the Bragg angle of 45" Neutron spectra, neutron flux and Cd-ratio are determined for the three extraction modes of diffracted beam by means of the theoretical and experimental efforts. To obtain theoretical result, the reflectivity of pyrolytic graphite is calculated in the diffraction model for mosaic crystal and the angular divergence after diffraction by mosaic crystal is estimated from Monte Carlo simulation. The time-of-flight spectrometer and gold activation wire are used for measuring the neutron spectra. Both the calculated and measured spectra have proven that the unique feature of polychromatic beam obtained by PG crystals are useful for PGAA. The thermal neutron flux of 7.9$\times$107 n/cm$^2$s and the Cd-ratio of 266 for gold have been achieved at the sample position while the reactor operates at 24 MW The uniformity of beam flux is 12% in the central 1$\times$1 cm$^2$ area. Finally, the beam is briefly characterized by the effective velocity and temperature which are determined by measuring the prompt Y-ray spectra for thin and thick boron samples.ples.