일반기술
원자력 > 방사성폐기물 처리 기술
본 기술은 방사성폐기물 핵종분석시스템에 관한것이다. 더 자세하게는 원자력발전소에서 발생하는 방사성폐기물 드럼을 비파괴적인 분석 방법으로 드럼내 주요 핵종별 방사능 농도와 총 방사능량을 정확히 측정하고, 그 기록을 폐기물과 함께 관리할 수 있는 최종분석 시스템을 제공하는데 있다.본 기술에서의 방사성폐기물 핵종분석시스템은 드럼내 감마 방사선 핵종을 분석하는 핵종분석장치, 중·저준위 드럼을 입반출시키는 대차와 스택커 크레인, 그리고 핵종분석결과를 드럼표면에 마킹하는 잉크젯 프린터로 구성되어 있다.본 기술은 방사성폐기물 드럼의 핵종분석, 기록 및 취급관리를 원격제어가 가능한 전자동 핵종분석시스템으로 구축하여 방사선 작업자의 방사선 피폭을 방지할 수 있다. 또한 인력 및 작업시간의 대폭적 단축과 통합제어시스템 구성의 국산화로 향후 원자력발전소를 신규로 설치시 외국의 기술 도입이 불필요하게 되어 외화절감이 예상된다. 그리고, 이 통합 시스템은 단순히 제어 시퀀스만을 기술한 것이 아니고 이러한 취급하기 어려운 방사성 드럼을 작업자의 접근 없이 20개의 드럼을 분석에서부터 평가까지 완벽하게 소화할 수 있는 매우 진보된 기술인 것이다.
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- 한국전력공사
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- 2006-03-15
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일반기술
원자력 > 기타 원자력
일반적으로 감마핵종분석기의 성능을 향상시키기 위하여 외부 방사선을 차폐하는 차폐체 및 차폐방법으로는 R.J.Arthur등의(IEEE Transactions on Neclear Scie nce, vol 35, No.1, , 1988)과 Modane 지하 연구소에서 행한 연구(NuclearInstrume nts and Methods in Physics Research A 339, 1994, 309-317)가 있으나 이들은 차폐체에서 발생되는 방사능을 낮추기 위하여 저준위 납을 사용하는 기술과 감마핵종분석기를 지하에 설치하여 자연지형으로 우주선을 차폐하는 기술적 구성이다.본 기술은 감마핵종분석기의 영향을 주는 외부 중성자를 차폐하고, 저준위 납의 일부를 일반 납으로 대체하여 전체를 저준위 납으로 제작한다.본 기술은 우주선의 중성자가 차폐장치를 통과하여 방사선측정기에 직접 영향을 주거나 또는 우주선의 중성자가 차폐장치의 구성물질과 상호작용하여 생성된 방사선이 방사선측정기에 미치는 영향을 방지하는 방사선 차폐체에 있고, 폴리에틸렌층과 불포화 폴리에스터를 용제로 하여 형성된 판상의 B 4 C층을 포함된 구성으로 이루어지며, 일반 납과 저준위 납을 4cm와 11cm의 판 형태로 덧붙여 저준위 납판을 15cm 사용한 것과 동일한 백그라운드 저감효과를 얻고, 일반 납의 방사능은 328 Bq/kg인 것과 저준위 납의 방사능은 10 Bq/kg을 사용을 하는 기술인 것이다.이와같은 기술로 이루어진 본 기술은 기존의 감마핵종분석기를 외부방사선으로부터 차폐하기 위한 방사선 차폐체 및 차폐방법을 이용하여 차폐체 내로 입사되는 감마핵종분석기에 영향을 미치는 중성자를 차폐할 수 있고, 적은 양의 저준위 납을 이용하여 전체를저준위 납으로 제작한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
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- 2006-03-14
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일반기술
원자력 > 기타 원자력
일반적으로 한국 표준형 원전에 사용되는 핵연료집합체는 핵연료봉 4개가 들어갈 수 있는 크기의 홀이 5개 있는데, 핵연료집합체 중심에 위치한 홀을 제외한 나머지 홀은 제어봉 삽입을 위한 것이며, 특정 위치의 핵연료집합체 중심홀에는 노심내 중성자속 분포에 비례하는 성질을 갖는 핵계측기 집합체를 삽입하여 축방향 출력분포 계산을 위한 자료를 취득하는데, 현재 한국표준형 원전의 경우 그 수량은 총 45개에 달한다. 각 노내 핵계측기 집합체는 유효노심높이를 100로 할 때 각기 10%, 30%, 50%, 70% 및 90% 위치에 40cm 크기의 로듐 핵계측기를 5개 갖고 있어 총 225개의 노내 고정 로듐 핵계측기가 원자로심에 존재하며, 따라서 노심감시계통은 핵계측기 집합체가 설치된 곳의 핵연료집합체 축방향 출력분포 뿐 아니라 노심 평균 축방향 출력분포도 계산할 수 있게된다.본 기술은 기존 노심감시계통이 갖고 있던 노심 평균 축방향 출력분포 오차를 획기적으로 줄여 운전여유도를 보다 향상시킬 수 있도록 한 기술이다.본 기술을 보면 상호 축방향으로 균등 배치된 실제계측기가 설치된 핵연료집합체에 가상 핵계측기를 축방향으로 일렬로 배치하고, 각각의 실제계측기의 실측신호로부터 각각의 가상핵계측기의 신호를 결정하되 각각의 가상핵계측기별로 미리 구한 각각의 실측신호와의 최적상관관계식을 통해 가상핵계측기별 출력을 결정하는 제1과정을 거치며, 제1과정에서 결정된 가상핵계측기의 출력정보에 따라 노심 평균 축방향 출력분포를 계산하는 제2과정을 거쳐 축방향 출력분포 계산하는 방법이다.
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- 한국전력공사
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- 2006-03-14
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일반기술
원자력 > 기타 원자력
본 기술의 장치는 HPGe 검출기 측정장치, Si 표면장벽형검출기 측정장치, 섬광검출기 측정장치, 플라스틱섬광검출기 측정장치 및 분석모듈로 구성되어 있으며, 베타-감마 동시방출 핵종의 방사능 정밀측정을 위하여 콤프턴삭감 기술과 우주선영향 삭감기술 및 하전입자-감마선 동시측정 기술이 적용된다. 또한, 감마핵종분석기를 이용하여 미량의 방사능을 측정하기 위한 수단으로서 기존에는 감마핵종분석기에 콤프턴산란 삭감이나 우주선 영향 삭감에 필요한 장치 및 측정방법을 적용한 키앙(L.L.Kiang et al, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A327, 1993, 427-432) 등의 연구와 리브스(J.H.Reeves et al, PNL-SA-14316) 등이 있으나, 하전입자-감마선 동시측정 기술까지 적용된 바는 없다.본 기술은 방사성시료의 감마선을 측정하여 핵종과 방사능을 판별하는 장치주위에 보조검출기를 설치하여 측정하고자 하는 시료에 존재하는 미량의 방사능을 분석할 수 있도록 한 감마핵종분석기 및 측정방법이다. 본 기술의 장치는 HPGe 검출기 측정장치 표면장벽형검출기 측정장치, 섬광검출기 측정장치, 플라스틱섬광검출기 측정장치 및 분석모듈로 구성되어 있으며, 베타-감마동시방출 핵종의 방사능 정밀측정을 위하여 콤프턴삭감 기술과 우주선영향 삭감기술 및 하전입자-감마선 동시측정 기술이 적용된다. 이러한 기술은 단독 또는 복합적으로 사용할 수 있도록 되어 있으며, 선택적으로 미량 방사성핵종의 정밀분석에 사용할 수 있다.
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- 2006-03-06
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일반기술
원자력 > 기타 원자력 안전 기술
일반적으로 방사성폐기물, 유해폐기물 또는 혼합폐기물을 폴리에틸렌, 염화폴리비닐, 폴리프로필렌 등의 열가소성폴리머에 고화 및 안정화시키는 방법과, 록스던과 칼브등이 있으나, 열가소성 폴리머를 폐기물 고화체의 주된 고화매질로 사용하고 황산나트륨, 수산화나트륨, 산화칼슘, 산화마그네슘 등을 첨가제로 하는 폴리머 고화체의 제조방법이다.본 기술은 파라핀을 주된 고화매질로 하는 파라핀 고화체에 파라핀과 밀도, 녹는점 등이 비슷한 저밀도폴리에틸렌을 고화매질의 첨가제로 활용하여 파라핀 고화체의 내침출성과 압축강도를 증가시키는 방법에 대한 것이다.본 기술은 원자력 발전소에서 발생하는 파라핀 고화체에 저밀도폴리에틸렌을 첨가하여 내침출성을 향상시키는 방법이다. 보다 상세하게는 저준위 방사성 폐기물을 파라핀으로 고화체 처리하여 매립시킬 때 방사능의 누출이 없도록 처분장을 장기적으로 안전성을 확보하기 위한 것으로, 균질한 고화체를 얻는데 필요로 하는 고화체내 붕산과 파라핀의 혼합 무게비에 관한 최적의 조성영역을 결정하고, 생산된 파라핀 고화체의 내침출성과 압축강도를 최적화하기 위하여 LDPE의 최대 함입량을 결정하였다. 본 기술은 3% LDPE 첨가시 붕산의 경우 7.9, 코발트의 경우 8.9의 침출능 지수를 나타내어 파라핀 고화체내 함유된 핵종들의 침출을 감소시키므로서 미국 NRC의 권고치인 6을 모두 만족하며, 또한 기존의 농축폐액 건조설비의 운전조건에 잘 부합하면서 혼합될 수 있으므로 새로운 투자없이도 우수한 고화체를 얻을 수 있다.
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- 한국전력공사
- 등록일
- 2006-03-06
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일반기술
원자력 > 기타 원자력
일반적으로 압력관을 검사하는 비파괴방법으로는 초음파 방법과 와전류 방법이 많이 사용되고 있으나 검사속도가 빠른 와전류검사방법이 더욱 광범위하게 이용되고 있다. 와전류 탐촉자는 와전류검사를 수행하기 위하여 검사대상에 접촉 또는 비접촉으로 신호를 취득하는 장치로서 중수로 압력관내부에 삽입되어 내부표면 또는 외부에 발생되는 결함 및 가터스프링의 위치를 탐지하는 장치이다. 이와 같은 압력관의 검사는 캐나다 Code인 CSA-N285.4에 따라 주기적으로 검사를 하는 것으로, 검사하는 내용은 초음파 또는 와전류를 이용한 체적검사, 압력관 처짐상태, 가터스프링 위치, 압력관 두께, 압력관 내경, 압력관 수소농도 등을 검사한다. 본 기술은 와전류의 침투깊이가 압력관튜브의 두께를 통과할 수 있고, 결함의 축방향 위치까지 정확하게 알 수 있도록 한 것이다.본 기술은 중수로의 압력관 내부에서 임피던스변화를 측정하여 관의 결함이나 물리적 특성을 탐지하는 탐촉자로서, 압력관의 일측 내경면에 접촉하고 송/수신코일과 +포인트코일가 내장된 곡형안내부와 이 곡형안내부에 연장된 연장부재로 구성된 프루브, 프루브와 대응하게 곡형안내부와 연장부재가 구비되고 압력관의 반대표면에 접촉하는 접촉지지부재, 프루브의 곡형안내부와 접촉지지부재의 곡형안내부가 각각 삽입되고 탄성스프링을 매개로 탄성지지하는 안내관을 포함된 와전류검사용 탐촉자이다.이 기술은 중수로 압력관튜브와 전류검사용 탐촉자에 의하면 결함의 축방향위치는 물론 결함의 원주방향 위치와 결함의 기하학적 형상까지 시각적으로 제공하므로서 보다 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 결함의 평가를 용이하게 할 수 있는 기술로서 매우 유용한 기술인 것이다.
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- 한국전력공사
- 등록일
- 2006-03-06
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일반기술
원자력 > 기타 원자로
일반적으로, 전력을 생산하는 발전소는 사용되는 동력원에 따라, 수력발전소, 화력발전소, 원자력발전소 등으로 구분된다. 이 중에서 원자력 발전소에서 사용되는 원자로 중 하나의 예로서 중수로 원자로가 있다. 이 중수로 원자로는 상부에 반응장치가 설치된 입방체형의 구조체를 구비한다. 그 구조체의 내부에는 칼란드리아 쉘, 딤벌, 칼란드리아 엔드 등이 설치되어 있다. 특히, 원자로의 내부에는 공급기 파이프, 칼란드리아 튜브와 같은 다수의 원형관이 상호 수직하게 또는 수평하게 설치되어 있다. 본 기술은 원형관에 초음파를 주사하였을 때 원형관의 중심에서 반사파의 세기가 자장 크다는 원리를 이용하여 원형관의 위치를 정확히 측정할 수 있는 중수로 원자로의 원형관 위치 측정 시스템인 것이다.본 기술은 측정자 또는 작업자가 조작할 수 있는 조작기, 조작기에 연결되며 조작기에 위해 입력된 조작신호를 제어하는 서보 제어기, 서보 제어기에 연결되며 조작신호에 따라 원자로내의 원형관에 대해 수직하게 초음파를 주사하기 위해, 서보 제어기에 연결되는 서보모터와, 일단부에 원자로의 원형관에 초음파를 주사하기 위한 프로브를 포함하며, 상하로 왕복동가능한 초음파 주사장치, 초음파 주사장치의 초음파 주사위치를 측정하기 위해 서보모터 1회전당 1개의 펄스를 발생시키기 위한 엔코더, 엔코더에 연결되어 그로부터 수신된 펄스를 계산하여 프로브의 이동거리를 계산하기 위한 펄스 카운터, 프로브로부터 원형관으로 주사되어 반사되는 반사파를 수신하기 위한 초음파 신호처리 장치, 프로브의 이동거리를 계산하기 위한 펄스카운터로부터 계산된 프로브 이동거리 신호값 및 상기 초음파 신호처리 장치로부터 수신된 초음파 신호값을 처리하기 위한 중앙처리장치 및 중앙처리장치로부터 처리된 결과를 도식적으로 나타내기 위한 디스플레이를 포함하는 것을 특징이다.이와같은 특징은 따른 중수로 원자로의 원형관 위치 측정시스템에 의하면, 원형관에 초음파를 주사하였을 때 관의 중심에서 반사파의 세기가 가장 크다는 원리를 이용하여 원거리에서 원형관들의 위치를 정확하게 측정할 수 있을뿐아니라 이들 상호간의 상태를 정확히 측정할 수 있으므로 측정의 정확성 및 안전성이 향상된다.
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- 한국전력공사
- 등록일
- 2006-03-06
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일반기술
원자력 > 원격조작·제어기술
본 기술은 원격 총기관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 총기 보관대에 보관되는 총기의 수납 및 이상 유무상태를 실시간으로 관리할 수 있는 총기관리 시스템에 관한 것이다. 또한 원격 총기관리 시스템은 총기의 무단유출을 방지하는 장금장치를 갖는 총기 보관대와 각각 총기에 부착되는 고유의 식별코드를 갖는 RF아이디 태크와 리더기 그리고 중앙 서버에 실시간으로 감지정보를 전송하고 제어신호를 인가받아 제어기로 송출되는 구성으로 진행되므로 총기분실 및 도난사고의 위험도를 낮출 수 있다.원격 총기관리 시스템은 다수의 총기에 대하여 고유의 식별코드를 갖는 RF 아이디 태그를 부착시키는 구성에 의해 각각의 총기에 대한 사용유무 및 총기 보관대에서의 보관유무를 원격지에서 실시간으로 점검이 가능하게 하는 시스템이다. 또한 총기의 무단유출을 방지하기 위한 잠금장치를 원격지에 위치한 중앙서버에서 선별적으로 작동시킬 수 있으므로 사용상의 편리성이 높아지며, 특히 각각의 총기에 대한 무게를 감지하여 무게 변화(실탄장착) 발생시 신속한 조치가 가능하게 되므로 총기분실 및 우발사고 등을 방지할수 있다는 장점을 가지고 있다.
- 등록일
- 2006-05-24
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일반기술
원자력 > 방사선의 의학적 이용 기술
*원리이 기술은 척추경 나사못 시술, 척추 내시경 수술, 척추 추체 성형술, 척추 조직검사, 척추 측만 교정술 등의 척추 수술을 행할 때, 절개 부위를 최소화하여 시술하고자 하는 경피적 수술(Non-Invasive Surgery)을 위한 수술 계획 시스템이다. 여기서 말하는 수술 계획 시스템은 수술시 사용되는 영상 장비의 내부 파라미터의 계산은 물론이고, 이 계산값을 이용하여 영상 장비를 모델링하여 이를 통해 2차원의 두 개의 영상으로부터 3차원 좌표를 계산해 내는 과정 전반에 이용되는 시스템을 말한다. 이를 통하여 로봇 시스템을 통해 시술하게 되는 Entry point와 Target point를 계산하여 네트워크를 통해 로봇 시스템으로 그 값을 전달하게 된다.*특징 및 적용분야영상의 계측을 위한 계측 모형 사용, 두 방향의 영상을 동시 획득과 영상 장비의 카메라가 임의로 회전하는 데 대한 보상, 로봇의 자동 움직임과 수동으로 이 움직임을 영상 상에서 추적하여 두 좌표간의 정합을 수행, 두 영상의 일치점을 찾는 단계와 3차원 좌표를 로봇으로 전송하는 등의 경피적 수술을 위한 수술 계획 수행한다. 이 기술은 경피적 수술에 적용될 수 있어, 현재 수행되고 있는 절개 수술을 적절히 대체할 수 있을 것이라 기대한다. 많은 수술 분야에서 경피적 수술을 위한 연구가 진행되고 있음을 감안할 때, 본 시스템이 상당한 정도의 임상실험을 거쳐 안정성에 대한 검증을 마치게 된다면 방사선 영상을 이용하는 수술에 있어서는 거의 대부분 수술 분야에서 도입할 것이다.
- 보유기관
- 한양대학교
- 등록일
- 2006-05-22
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일반기술
원자력 > 기타 원자력 계측·제어 기술
- 국내 원자력 산업의 발전에 따라 휴대용 장비를 중심으로 방사선 계측기 분야의 국산화 사업이 최근들어 상당히 활성화되고 있는 실정임. - 현재 국내 방사선 계측기 제작에 기반이 되는 전자기술은 요구도에 충분히 대응 할 수 있으나, 센서 제작 및 측정 algorithm 개발은 상당히 저조한 편임. - 또한 센서 제작은 특성화된 수입제품으로 대체할 수 있으나 측정 algorithm 개발은 미공개를 원칙으로 하는 know-how 기술로 국내 독자기술로 해결해야 만 한다. - 본 기술은 국가표준 개발을 바탕으로 확립된 기술로서 방사선의 종류, 강도 및 입사 방향에 따라 다양한 반응을 보이는 센서의 반응도를 일정한 정확도 내에서 일관된 지시치를 제시하기 위하여 필수적으로 요구되는 algorithm 개발에 필요한 기본data 인 방사선 계측기 및 센서의 반응도 특성평가 기술이다. - 계측기 및 센서의 반응도 특성평가를 위한 시설로서 X-선 기준선장 (에너지 : 10 - 280 keV, 선량률 : 40 mGy/h - 7 Gy/h), 감마선 기준선장 (핵종 : Cs & Co, 선량률 : 10 μGy/h - 8 Gy/h) 및 베타선 기준선장 (핵종 : 90Sr/90Y, 선량률 : 10 - 120 mGy/h)를 보유하고 있다. - 상기 방사선장을 이용한 방사선의 종류, 에너지, 방향 및 선량률 의존성 등의 다양한 방사선 특성평가와 온도, 습도, 진동 및 충격 등의 환경영향평가를 수행하며 휴대용, 거치용 및 개인용 측정기에 적용한다.
- 보유기관
- 한국표준과학연구원
- 등록일
- 2006-05-23
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일반기술
원자력 > 검사·시험 기술
정부의 원자력 이용진흥 정책에 따라 국내 방사선 이용분야는 지속적인 양적 팽창을 이룩하여왔으며 이에 따라 방사선 측정기의 수요 또한 계속 증가 추세에 있다. 한편 방사선 측정기는 특성상 주기적인 반응도의 보정을 수행하여야 하는바 이는 교정을 통하여 달성할 수 있으며 이와 같은 요구에 따라 교정용 방사선 조사시설의 구축이 다양하게 추진되고 있다. 그러나 상기와 같은 시설은 수억 원 이상의 경제적인 투자가 선행되어야 하며 교정기관으로서 공인을 받기 위하 여는 KORAS의 인정을 취득하여야 한다. 이 과정에서 KORAS는 국제적으로 인정되는 엄격한 기준을 적용하여 적합성 여부를 평가하게 되므로 동 분야의 경험이 없는 상태에서는 수많은 시행착오를 경험하게 되며 이에 따른 경제적, 시간적 손실을 입게 되므로 적합한 관련 제작기술의 도입이 필요하다. 본 기술은 그간 국가표준 개발을 바탕으로 확립된 기술로서 방사선 조사시설에 필요한 다양한 요구조건의 검토를 통하여 확립된 기술적 know-how로서 장치의 설계, 시설의 특성 평가 등을 수행하여 적합한 교정시설 구축을 지원하는 기반 기술이다. 국제규격에서 방사선 교정시설로서 요구되는 조건으로서 교정구간내의 교정위치 직진도 (± 1 mm 이내), 기준점에서의 선장의 균질도 평가 (± 5 % 이내), 교정 점에서의 산란선 영향평가 (± 5 % 이내), 기준점의 재현성 (± 1 mm 이내) 및 거리별 선량 평가 및 분석 (± 5 % 이내)등의 엄격한 기준이 적용된다. 본 연구진에서는 상기 요구조건을 만족시키는 기술적 know-how를 방사선 교정시설 제작 및 이용자에게 제공하여 시행착오에 따른 경제적, 시간적 손실을 방지하고자 한다.
- 보유기관
- 한국표준과학연구원
- 등록일
- 2006-05-23
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일반기술
원자력 > 방사선의 의학적 이용 기술
○ 인공관절 이식에서 가장문제가 되는 것은 비구컵에 사용되는 초고분자량 폴리에틸렌의 마모문제임. 초고분자량 폴리에틸렌이 내마모성이 가장 우수한 플라스틱일지라도 금속의 볼 헤드와 수없이 반복하여 마찰되기 때문에 마모를 피할 수 없으며 이것이 인공관절 이식수술에 있어서 가장 큰 문제점임. 이러한 인공관절의 마모문제를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔지만 뚜렸한 성과는 없었음. 한국원자력연구소(고기능성 고분자재료 연구팀)에서는 방사선 조사에 의해 인공관절용 초고분자량폴리에틸렌의 가교결합을 극대화시켜 내마모성을 향상시킴으로써 인공관절의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있는 기술을 개발하였음. ○ 인공관절의 재질로 이용되는 초고분자량 폴리에틸렌을 압축가공한 후 즉시 급냉한 다음 질소나 진공중에서 방사선 조사하여 가교결합을 극대화함으로써 내마모성을 향상시키는 방법으로서 동 기술은 지금까지 알려진 제조 공정보다 우수하여 세계적 경쟁력이 있다고 판단되는 기술임.○ 인공관절 이식에서 마모 문제를 해결하기 위하여 초고분자량 폴리에틸렌의 고온․고압에서의 가공, 폴리에틸렌 혹은 카본섬유의 보강 등 다양한 방법으로 내마모성을 증가시키기 위한 연구가 진행되어 왔으나 효과적인 방법으로 밝혀진 것은 아직 없음. ○ 원자력연구소에서 개발한 기술은 초고분자량 폴리에틸렌을 압축성형한 후 간단하게 급냉하여 질소 분위기 및 진공중에서 방사선 조사하여 내마모성이 향상된 초고분자량 폴리에틸렌을 얻을 수 있음. 따라서 본 기술은 기존기술보다 경쟁력이 있는 새로운 공업적인 제조방법을 제공함.
- 보유기관
- 한국원자력연구원
- 등록일
- 2007-01-03
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일반기술
원자력 > 방사선의 의학적 이용 기술
○ 외과적 수술 후에 일어나는 후유증 중의 하나인 장기의 유착 현상을 방지함과 아울러, 장기유착 방지막 또는 수화겔로 사용하기에 적합한 유연성, 조직적합성, 체내흡수성 및 제조용이성을 제공할 뿐 아니라, 상기 수화겔을 제조하면서 동시에 멸균할 수 있는 소디움 카르복시메틸셀룰로오스와 폴리에틸렌글리콜을 주성분으로하는 장기 유착 방지 수화겔 및 그의 제조 방법에 대한 기술임. ○ 현재까지는 주로 유착 방지에 대해 화학적인 가교 방법을 이용하기 때문에 여기에 사용되는 가교제 또는 첨가제를 합성 후 제거해야 하는 불편함과 제거 후에는 잔류 독성의 존재로 다시 멸균 처리를 해야 하는 등 복잡한 공정이 문제로 있었음. 한국원자력연구소(고기능성 고분자재료 연구팀)에서는 소디움 카르복시메틸셀룰로오스와 폴리에틸렌글리콜로 조성된 수화겔을 방사선으로 조사가교(irradiation crosslinking) 및 멸균하여 상기 문제점들을 해결 할 수 있는 기술을 개발하였음. 동 기술은 지금까지 알려진 제조 공정보다 우수하여 세계적 경쟁력이 있다고 판단되는 기술임.○ 방사선 가교법은 유해한 화학 가교제나 개시제를 사용하지 않기 때문에 가교 후 잔류 가교제나 개시제를 제거할 필요가 없고, 가교와 동시에 멸균을 겸할 수 있는 특징이 있다. 또한, 가교 과정에서 개시 반응의 온도 조절이 필요 없으므로 필요한 적정 온도를 선택할 수가 있어 열을 가하지 않아도 되고, 기체, 액체 상태에서는 물론 고체 상태에서도 가교가 가능한 특징이 있음. 아울러, 방사선 조사량만 조절하면 조성물을 변화시킬 필요없이 물리적 특성을 자유롭게 조절할 수 있는 등의 특징이 있기 때문에 본 발명에서는 방사선을 이용한 가교 방법을 채택함. ○ 지금까지 알려진 화학적 가교 방법으로는 가교제 또는 첨가제의 합성, 제거 및 멸균처리 등을 거치는 복잡한 공정을 피할 수 없음. ○ 장기유착방지막 또는 수화겔로 사용하기에 적합한 유연성, 조직적합성, 체내흡수성 및 제조용이성을 제공할 뿐만 아니라, 수화겔을 제조하면서 동시에 멸균을 겸할 수 있는 등의 이점등이 있음. 따라서 본 기술은 기존기술보다 경쟁력이 있는 새로운 공업적인 제조방법을 제공함.
- 보유기관
- 한국원자력연구원
- 등록일
- 2007-01-03
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일반기술
원자력 > 기타 원자력
○ 이 기술은 내식성이 뛰어난 고온 고압 반응기(autoclave)와 이를 이용한 전기화학 분석시스템에 관한 것으로서, 반응기의 몸체 내부 즉 유체에 맞닿는 부분이 내식성이 좋은 재료가 위치하고 있어 다양한 화학적 환경에 적용 가능하고, 더욱이 동일한 특성을 보이는 일반 고온 반응기와 비교할 때 제조비용 면에서 유리한 새로운 개념의 고온 고압 반응기 및 이를 이용한 전기화학 분석시스템에 관한 것이다. ○ 고온 고압 반응기에 있어서, 탁월한 내식성으로 인해 극단적인 화학적 환경에서도 적용 가능하고 적절한 가스켓을 사용함으로써 반응기의 안정성을 현저하게 높이며, 더불어 반응기의 구조를 유체와 맞닿는 부분과 그 바깥쪽 부분으로 이분화 시키고 바깥쪽 부분을 고강도 재료를 사용함으로써 반응기의 두께와 제조단가를 줄일 수 있는 새로운 구조의 고온 고압 반응기를 개발하였다.○ 고온 고압 수용액 조건이 요구되는 경우, 반응장치는 티타늄, 지르코늄 등과 같은 내식성 재료로 제조되며 고압조건에서 건전성을 유지할 수 있는 구조를 가진다. 그러므로 대부분 고온 고압 반응기는 유지 온도와 압력이 증가함에 따라 재료비용도 함께 증가한다. ○ 고온 고압 반응장치 제조에 대한 본 기술은 금속의 열팽창 특성을 이용하여 이종금속을 완벽하게 접합하는 방법을 제공한다. 수용액 분위기에서 온도 350℃, 압력 180 kg/cm2 까지 유지 가능하며 용존기체 (수소, 산소 등)의 조절에도 용이한 구조를 가진다. ○ 이 기술은 반응기의 구조를 유체와 맞닿는 부분과 그 바깥쪽 부분으로 이분화 시켜서 단일 성분 재료를 사용할 경우보다 화학적, 기계적으로 안정하며 제조비용을 절감할 수 있음. 따라서 본 기술은 고온 고압 반응기 제조분야에서 경쟁력이 있는 새로운 기술을 제공함.
- 보유기관
- 한국원자력연구원
- 등록일
- 2007-01-03
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일반기술
원자력 > 신개념 원자로
○ 고온, 고방사능의 극한 환경에 있는 압력용기 외부에 초음파센서를 두고 판 형상의 웨이브가이드를 이용하여 접근하기 어려운 압력용기 내부를 검사하는 웨이브가이드 초음파 센서 기술 ○ 입사주파수를 변조하여 웨이브가이드 센서에서 방출되는 초음파 빔의 방사각을 조정하는 신기술 ○ 본 발명은 주파수 변조에 의한 빔 방사각 변환을 이용한 웨이브가이드 초음파 센서 장치 및 방법에 관한 것임. ○ 더욱 상세하게는 소듐을 냉각재로 사용하는 고온의 액체금속로 내부 형상을 탐지하는 웨이브가이드 초음파 센서 장치에 있어, 웨이브가이드를 통해 소듐 내부에 입사되는 초음파 신호의 주파수를 연속적으로 변조시켜 초음파 빔의 방사각을 변환시킴으로써, 기계적 구동 없이 주파수의 변환만으로 액체금속로 내부의 형상을 탐지할 수 있는 웨이브가이드 초음파 센서의 빔 방사각 변환 장치 및 방법에 관한 것임. ○ 본 발명에 따른 웨이브가이드 초음파 센서 장치는, 일정 대역에서 주파수가 연속적으로 변조되는 하나 이상의 초음파 신호를 발생시키는 신시사이저 펄스 발생기, 상기 신시사이저 펄스 발생기로부터 상기 하나 이상의 초음파 신호를 수렴하여 소정의 장치로 상기 초음파 신호를 전송하고, 상기 장치로부터 반사되는 상기 초음파 신호를 수신하는 초음파 센서, 상기 초음파 센서와 연결되어 상기 하나 이상의 초음파 신호를 송수신하여 상기 하나 이상의 초음파 신호를 위상 속도가 각각 다른 하나 이상의 판파로 발생시키기 위한 초음파 웨지, 상기 초음파 웨지와 연결되고, 상기 초음파 웨지로부터 상기 하나 이상의 판파를 소정의 시험체로 상기 하나 이상의 판파를 각각의 방사각으로 방출하며, 상기 시험체로부터 반사된 하나 이상의 반사 신호를 수신하는 웨이브가이드, 및 상기 웨이브가이드와 소정의 거리만큼 이격되어 설치되고, 상기 웨이브가이드의 외부를 둘러싸는 형태로 설치되는 보호관으로 구성된다. 본 발명의 웨이브가이드 초음파 센서 장치 및 방법에 따르면, 일정 대역에서 초음파 신호의 주파수 연속적으로 변조하여 초음파 빔의 방사각을 변환시킴으로써, 웨이브가이드 초음파 센서 장치의 기계적 구동 없이 액체금속로 내부의 형상을 탐지할 수 있는 효과를 얻을 수 있음○ 액체금속로 노심과 내부구조물은 불투명한 소듐 내에 잠겨 있어 초음파를 이용한 소듐내부가시화 기술이 적용되어야 하지만 500도 이상의 고온 환경으로 인하여 초음파 센서를 직접 소듐 내부에 침지하여 검사하기 어려워 판형상의 웨이브가이드 센서를 이용하여 액체금속로 내부구조물의 가시화뫄 가동중검사에 적용하는 기술. ○ 웨이브가이드 센서에서 방출되는 초음파 빔의 방사각을 입사주파수를 변조하여 조정함으로써 기계적 구동없이 웨이브가이드 센서의 빔 스캐닝 기능을 구현함으로써 웨이브가이드 센서의 응용성을 향상시키는 기술 ○ 본 기술은 원자로 가동중에도 검사 및 감시를 수행할 수 있어 그 적용 가능성은 매우 높음.
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- 한국원자력연구원
- 등록일
- 2007-01-03
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일반기술
원자력 > 기타 원자력
○ 우리나라의 원자력발전소 중에 월성발전소 1호에서 4호기는 가압 중수로형 원자로임. 가압 중수로형 원자로에는 380개의 압력관이 있고 각 압력관에는 급수 배관이 각각 하나씩 1.5인치가 33개, 2인치가 183개, 2.5인치가 164개로 이루어져 있음. 급수 배관 내부에는 고온고압의 증기가 흐르기 때문에 원자로의 압력관에 접합되어 있는 급수 배관의 곡관부에서 증기의 마찰로 인하여 배관의 두께가 얇아지게 되는 FAC (Flow Assisted Corrosion)라는 결함이 발생함. ○ 결함을 모니터링 하기 위해서는 급수 배관의 곡관부의 두께를 측정하고 해석을 통하여 두께의 변화 추이를 관측해야 함. 그러나 압력관 주위의 급수 배관의 배열이 조밀하여 작업자의 접근이 용이하지 않고 방사선의 준위가 높아서 작업자의 피폭량도 많은 지역임. ○ 협소구역의 배관 검사를 위하여 공압구동 방식을 채택하여 인치웜 메카니즘을 구성하였고 주행 보조를 위한 카메라와 제어시스템을 구성하였음. 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있도록 원터치 형으로 쉽게 장탈착이 가능하도록 하였고 시간이 소요되는 작업인 측정 작업은 원격에서 수행할 수 있도록 함.○ 급수배관의 1차 곡관부는 원자로 전면부 가까이 있기 때문에 작업자가 직접 가서 측정이 가능하여 매 정기 검사 기간에 측정을 하지만 2차 곡관부의 경우 원자로 쪽으로 치우쳐 있어 접근이 곤란하여 국내 발전소 건설이래 측정한 사례가 없는 상황임. 최근에는 2차 곡관부도 안전성에 큰 영향을 미치는 것으로 보고되고 있기 때문에 이의 검사도 요구되고 있음. ○ 본 제품은 협소구역 배관 검사를 위한 이동 로봇으로서 배관이 사용되고 있는 환경에 다방면으로 적용할 수 있는 기술임. 예를 들어 원자력발전소와 화력발전소, 화학공장과 같이 오염 물질이 흐르는 배관에 작업자를 대신하여 배관 균열 검사를 수행할 수 있음. 따라서 적용 분야는 넓다고 할 수 있음.
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- 한국원자력연구원
- 등록일
- 2007-01-03
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일반기술
원자력 > 기타 원자력
○ 원자력 발전소의 사용중,후 원전연료봉의 외면에 피복된 산화막의 두께를 초음파로 측정하는 방법 ○ 초음파공명현상을 이용하여 산화막이 없는 건전 연료봉의 공명 위치와 산화막이 있는 원전연료봉의 산화막 두께에 따른 공명 위치의 이동을 측정하여 산화막 두께를 측정하는 기술 ○ 본 발명은 초음파 공명현상을 이용하여 주파수 스펙트럼에서 공명 위치를 측정하고 그 공명 위치의 이동을 측정함으로써 산화막의 두께를 수 마이크로미터의 정밀도로 측정할 수 있음. ○ 기존 초음파 방법에서는 초음파 에너지 감쇠 효과를 이용하여 원전 연료봉의 파손 여부를 탐지하지만 그 신뢰성이 그리 크지 않음. 원전 연료봉의 산화막 두께측정은 연료봉 집합체를 해체한 후 와전류 검사법으로 수행됨. 현재의 기술로는 원전 연료봉의 파손 여부와 산화막 두께 측정은 초음파 검사와 와전류 검사 두 방법을 각기 따로 실시하여야 하나 본 발명은 초음파 공명현상을 이용하여 주파수 스펙트럼에서 공명 위치를 측정하고 그 공명 위치의 이동을 측정함으로써 원전 연료봉을 해체하지 않고 연료봉의 파손 여부와 동시에 산화막의 두께를 수 마이크로미터의 정밀도로 측정할 수 있어 검사 비용과 검사 시간을 단축할 수 있음.
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- 한국원자력연구원
- 등록일
- 2007-01-03
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일반기술
원자력 > 기타 원자력 시스템 엔지니어링
○ 연안의 개발에 따른 환경변화로 연안모래의 수지 불균형으로 항만이나 해수욕장 등의 기능을 상실되는 사례가 발생하고 있다. 정부 및 해당 지자체에서는 연안시설 및 자원산업의 기능을 유지하기 위하여 매년 막대한 경비를 투입하여 연안환경 유지 및 복원을 위한 다양한 규모의 토목공사를 수행하고 있다. ○ 대부분의 경우에는 전산유체역학을 이용한 수치모델을 이용하여 계절에 따른 해저 모래의 이동양상에 영향을 미치는 요인들에 대하여 다양한 평가를 수행하고 있으나, 이에 대한 신뢰도는 낮은 수준이다. ○ 본 기술에서는 방사성동위원소(Ir-192)로 표지된 자연 해저모래 또는 인공 모래를 관심 해역에 투입하고 이들의 시간 경과에 따른 분포변화를 장기간에 계측함으로써, 직접적이고 실증적인 계측자료를 제공할 수 있다. 우리나라는 삼면이 바다에 접해 있고, 연안자원을 미래 환경자원으로서 인식하고 관리하여 체계적이고 지속적으로 개발할 수 있도록 하는 범국가적인 차원의 노력이 필요하다.○ 본 기술의 현장실시를 위해서는 해양에서의 정확한 위치와 해저에 투입된 방사성표지모래의 농도 데이터의 동시 측정과 처리가 중요하다. 이를 위하여 GPS 데이터와 방사선 계측데이터를 동시에 처리할 수 있는 단일 데이터처리시스템을 자체 개발하고 연안 현장실험에 적용하여 성능을 검증하였다. ○ 방사성동위원소 표지모래를 안전하게 운반하고 실험자의 방사선 피폭을 최소화하면서 해저에서 정확히 투입하기 위한 공기압을 이용한 표지모래 투입장치를 제작하여 성능을 검증하였다. ○ 매우 적은 양의 방사성 표지모래를 이용하면서도 정확한 계측치를 얻을 수 있는 해저 방사선 검출장치를 제작하여 현장실험에서 성능을 평가하였다.
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- 한국원자력연구원
- 등록일
- 2007-01-03
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일반기술
원자력 > 원자력 재료 중성자 조사 손상 평가 기술
○ 가돌리니아(Gd2O3)는 중성자의 흡수능이 큰 재료로써 현재 원자력발전소에 공급되는 핵연료(이산화 우라늄, UO2)에 가연성 흡수제로 가장 많이 사용되고 있다. ○ 위와 같이 혼합산화물을 제조할 경우, 일반적으로 기존에는 볼밀이나 햄머밀과 같은 분쇄장치를 이용하고 있어 제조과정이 단순하지가 아니함. ○ 가돌리니아 첨가된 이산화우라늄은 첨가되지 않은 것에 비해 소결성이 낮아, 동일한 소결 조건하에서는 소결 펠렛의 밀도, 결정립 크기 모두 작게 나타난다. 또한 수소 기류 중에서 소결을 하는 경우에는 소결 펠렛 내에 다수의 미세균열이 발생하기도 하며, 미세조직이 불균일한 문제가 대두된다. ○ 이러한 문제를 해결하기 위하여 통상 수분(또는 불활성기체)이 함유된 수소분위기나 이산화탄소와 일산화탄소의 혼합가스 분위기하에서 소결하고 있다. ○ 본 방법은 위에 열거한 문제점을 본 연구소에서 고안한 밀링장치인 아트리션 밀 장치를 도입하여 해결함으로써 별도의 소결장치 없이 기존의 소결장치만을 사용하여 핵연료를 제조할 수 있을 뿐 아니라 부수적으로 공정의 단순화에도 적용할 수 있음.본 방법은 이산화 우라늄 분말과 같은 핵물질을 사용할 경우, 공정의 간소화 및 장치의 취급 용이성으로 인하여 공정효율 제고와 작업자의 피폭시간을 최대한으로 줄일 수 있음. 또한 아트리션 밀 장치를 도입하여 이에 따른 분말의 구상화 공정을 도입함으로써 공정의 간소화에 따른 생산성을 제고할 수 있으며, 장소의 공간여부에 따라 장치를 다단 또는 1단으로 설치하여 연속적으로 처리할 수 있다. ○ 기존의 제조방법과는 달리 구상화 공정을 도입하여 분말 준비과정 중에서 예비성형, 조립 및 사분 공정과 같은 공정이 생략될 수 있어 공정이 자동화가 좀 더 용이할 수 있다. ○ 혼합산화물의 미세구조에서 나타날 수 있는 균열, 불균질 및 코어 구조(안과 밖의 결정립 크기가 다른 것)를 제거할 수 있으며, 별도의 소결 분위기 장치 없이 기존의 장치를 사용할 수 있는 장점이 있음.
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- 한국원자력연구원
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- 2007-01-03
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일반기술
원자력 > 방사성동위원소·화합물 생산 기술
○ 산화물의 분말을 건식 혼합/분쇄하는 볼밀은 통상 롤러에 원통형의 분말 용기를 놓고 롤러에 의하여 분말용기를 회전시켜 사용하고 있다. 그러나 이러한 종류의 볼밀은 충격과 마찰거리가 짧으며, 제한된 공간 속에서 분쇄되므로 밀(mill)이 가동된 후 일정시간이 지나면 롤러와 접촉하는 용기의 벽면 부분의 안쪽에 분말이 고착되어, 분말의 혼합/분쇄과정이 더 이상 진행되지 못하며, 밀링공정이 끝난 후에도 고착된 분말을 인출하기 위해서 도구가 필요하다. ○ 또한 혼합산화물을 분쇄할 경우, 볼밀과 같은 밀링장치는 에너지가 작아 충격과 마찰 효과를 극대화 할 수가 없어, 혼합산화물이 균질하게 혼합되지도 않고 충분히 미분쇄되지도 못함. ○ 특히 핵연료와 같은 물질을 글로브 박스와 같은 곳에서 취급할 경우, 가능한 한 사람의 접근시간을 줄여 피폭감소와 작업의 용이성을 고려할 때 기존의 장치는 적절치 않았다. 이러한 점을 고려하여 개발된 것이 본 장치이다.○ 이산화 우라늄 분말과 같은 핵물질인 경우, 이러한 타입의 건식 혼합/분쇄를 하는 경우 작업의 성격상 오염 및 그 확산이 용이하다. 특히 글로브 박스내에서 작업하는 혼합산화물 분말의 혼합/분쇄 공정은 다이나믹 볼 밀링 공정을 적용할 때 혼합물의 균일성을 향상시킬 뿐 아니라 취급 및 작동이 간단하여 공정 능률 제고와 작업자의 피복시간을 최대한으로 줄일 수 있으며 주위의 오염확산을 방지하는데 효과적이다. ○ 기존의 장치와는 달리 본 기기는 획기적인 것으로, 분말용기를 중앙의 아답타에 서로 접하게 연결시켜 분말과 미디어 간의 접촉시간 증대에 따른 마찰거리 증가와 큰 충격에너지를 줄 수 있으며, 분말 용기 2개가 일정편심을 갖고 교대로 상․하에 위치됨으로써 분말이 용기벽에 고착되지 않을 뿐 아니라 혼합산화물의 원료분말을 균일하게 혼합/분쇄함과 동시에 생산성이 높고 사용이 간편한 장치이다. ○ 밀링에 사용되는 용기는 저장용으로도 사용될 수 있어 일석이조의 효과를 거둘 수 있으며, 또한 용기의 형태를 여러 가지로 변화시켜 사용용기에 따라 최적의 혼합/분쇄 효과를 거둘 수 있음.
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- 한국원자력연구원
- 등록일
- 2007-01-03
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