□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 핵감식 기법을 이용한 핵활동 이력 추정기술 개발 ◼ 전체 내용 ○ 핵활동 검증을 위한 방사화학분석법 확립 - 국내외 방사화학분석법 조사 - 국내 수요기관에 알맞은 분석법 기술 이전 - 시료별 전처리 기술 및 핵종분석법에 대한 절차 확립 - 인증표준물질을 이용한 핵종분석법 유효성 평가 - 국내외 교차분석을 통한 네트워크 구축 ○ 주변국 핵활동 자료 기반 핵활동 시기 평가 절차 및 체계 개발 - Nuclear forensics 자료 구축 및 signature 물질 조사/측정 방안 분석 - 우라늄 농축 처리 시설 현황 조사 및 농축 시기 추정 관련 자료 구축 - Sample 채취 및 분석 관련 신뢰도 확보 방안 도출 - 연대측정을 활용한 핵물질 농축 시기 관련 절차 구축 및 simulation 수행 ○ DQA 기반 우라늄 농축 핵활동 시기 추정 알고리즘 개발 - 우라늄 핵물질 및 Mill tailings 등의 방사평형 관계조사 및 분석 - 핵물질 등 연대추정 방법론(알고리즘) 구축 - 데이터품질평가(DQA)기반 핵물질 연대추정 방법 최적화 - 핵물질 연대측정 전산 프로그램 개발 및 검증 ◼ 1단계[2020~2021] ❏ 목표 (1세부) ○ 핵활동 검증을 위한 핵물질 분석법 현황 조사 ○ 핵활동 검증을 위한 target 핵종 분석법 개발 및 분석기술 이전 I (2세부) ○ 농축공정 분석 및 핵물질 수지 자료 구축 ○ 주변국 우라늄 농축 관련 시설 및 이력 분석 (3세부) ○ 우라늄광 핵물질 및 Mill tailings 등의 방사평형 관계조사 및 분석 ○ 핵물질 등 연대추정 방법론(알고리즘) 구축 ❏ 내용 (1세부) ○ 핵활동 검증을 위한 핵물질 분석법 현황 조사 - 알파분광분석법 이론과 응용 - 감마분광분석법 이론과 응용 - 질량분석법 이론과 응용 ○ 핵활동 검증을 위한 target 핵종 분석법 개발 및 분석기술 이전 I - 축차분리법을 이용한 시그니처 핵종 중 알파핵종(U, Th, Pu, Am) 동시 분리 기술 및 정량분석법 개발 - 인증표준물질 사용한 시그니처 핵종(U, Th, Pu, Am) 동시 분리 기술 및 정량분석법 유효성 평가 - 비상시 핵활동 검증 분석기관 네트워크 구축 대비 분석역량 강화 (2세부) ○ 농축공정 분석 및 핵물질 수지 자료 구축 - Uranium in nuclear forensics 관련 연구 동향 분석 - 핵연료주기 및 공정 방법에 따른 signature 물질 조사 및 측정 방안 분석 ○ 주변국 우라늄 농축 관련 시설 및 이력 분석 - 주변국 우라늄 농축 처리 시설 현황 및 운영 이력 조사 - 농축 추정 시기 분석 및 시설에 따른 signature 물질 추정 방법론 도출 - 농축 시기 추정 자료, 채취/획득 가능 물질 및 물질에 따른 주요 측정 방법론 조사 (3세부) ○ 우라늄광 핵물질 및 Mill tailings 등의 방사평형 관계조사 및 분석 - 우라늄광 핵물질의 방사평형관계 조사 및 분석 - 우라늄 농축 후 핵물질 및 Mill tailings 등의 방사평형 관계조사 ○ 핵물질 등 연대추정 방법론(알고리즘) 구축 - 핵물질 연대 추정 방법론(알고리즘) 구축 - 핵활동별 시그니처 DB 구축 및 영향범위 분석 ◼ 2단계[2022~2023] ❏ 목표 (1세부) ○ 핵활동 검증을 위한 target 핵종 분석법 개발 및 분석 네트워크 구축 ○ 핵활동 검증을 위한 국내외 교차분석 수행 (2세부) ○ 데이터품질목표(DQO) 기반 sample 채취 절차 및 신뢰도 확보 방안 도출 ○ 농축 시기 분석체계 및 sample 채취 절차서 개발 (3세부) ○ 데이터품질평가(DQA)기반 핵물질 연대추정 방법 최적화 ○ 핵물질 연대측정 전산 프로그램 개발 및 검증 ❏ 내용 (1세부) ○ 핵활동 검증을 위한 target 핵종 분석법 개발 및 분석 네트워크 구축 - 핵활동 검증을 위한 분석법에 따른 전처리 실험실 구축 방안 연구 - 질량분석기를 이용한 핵활동 검증용 공정시료 및 환경시료 중 시그니처 핵종(U) 질량분석법 절차서 개발 - 핵활동 검증을 위한 분석 네트워크 구축 전 예비 자료 수집 ○ 핵활동 검증을 위한 국내외 교차분석 수행 - 국내외 분석기관 대상 교차분석 네트워크 구축 및 교차분석 수행 - 교차분석 네트워크 최종 결과 발표 심포지엄 개최 (2세부) ○ 데이터품질목표(DQO) 기반 sample 채취 절차 및 신뢰도 확보 방안 도출 - 측정 방법에 따른 물질량 및 물질 형태 분석 - 신뢰도 확보를 위한 최소 방사능량(질량) 및 sample 개수, 비파괴 가능 여부 등 분석 - 신뢰도 확보를 위한 sample 및 표준물질 채취/확보 및 분석 방안 도출 ○ 농축 시기 분석체계 및 sample 채취 절차서 개발 - 연대측정 분석체계 기반 sample 채취 절차서 개발 - 핵물질 연대측정 이용 농축 시기 분석체계 기술서 도출 - 채취 절차서 및 분석체계 기술서에 따른 전산 S/W 연계 시뮬레이션 (3세부) ○ 데이터품질평가(DQA)기반 핵물질 연대추정 방법 최적화 - 핵활동 연대추정 방법론 적용 최적화 방안 수립 - 핵활동별 연대추정 민감도 분석 - DQA(데이터품질평가) 기번을 적용한 Sampling 평가 방법론 개발 ○ 핵물질 연대측정 전산 프로그램 개발 및 검증 - 핵물질 연대측정 전산 프로그램 개발 및 검증 - 국내 핵주기 시설 대상 적용 검증 □ 연구개발성과 (1세부) ○ 안전기술보고서 제출 : 4건 - 1단계 • 1차년도: 핵활동 검증을 위한 핵물질 분석법 현황 보고서 • 2차년도: 알파 핵종 동시 분리 기술 및 정량분석법 개발 보고서 - 2단계 • 1차년도: 질량분석기를 이용한 핵종 분석법 절차 보고서 • 2차년도: 핵활동 검증을 위한 교차분석 기술개발 보고서 ○ 논문: 국내 논문(비SCI) 게재 2건, 국내 학술대회 발표건 : 3건 ○ 신규 고용창출 : 석사 1명, 학사 1명 ○ 분석 절차서 : 2건 (2세부) ○ 안전기술보고서 제출 : 6건 - 1단계 1연차(2020): 핵감식 시그니처 물질 지정을 위한 국외지침 및 기술개발 동향분석 - 1단계 2연차(2021): 비핵화 핵심시설의 핵활동 탐지를 위한 토양시료 수집 방안 • Volume 1: 시나리오 구성 • Volume 2: 시나리오 최적화 - 2단계 1연차(2022): Data life cycle을 고려한 샘플 관리와 신뢰도 확보 방안 - 2단계 2연차(2023): 연대측정 분석체계를 기반으로 한 sample 채취 절차서, 핵물질 연대측정 이용 농축시기 분석체계 기술 보고서 ○ 논문: 국내 논문(비SCI) 게재 6건, 국외 논문(SCI) 게재 : 3건 ○ 인력양성 : 박사 1명, 석사 2명, 학사 2명 (3세부) ○ 원자력안전기술보고서 : 총 4건 - 우라늄광 핵감식 연대측정에 대한 연구현황 및 표지핵종 기초 원리 연구 - 핵활동 감식을 위한 핵물질의 연대추정 알고리즘 개발 - 핵활동 감식을 위한 핵물질의 연대추정 불확도 계산 알고리즘 개발 - 핵활동 감식을 위한 핵물질의 연대추정 프로그램 개발 ○ 논문 : 국내 논문 게재 3건 - Algorithm for Computational Age Dating of Nuclear Material for Nuclear Forensic Purposes - 핵물질 연대측정을 위한 불확도 추정 알고리즘 연구 - Algorithm for Calculating Uncertainty in the Computational Simulation for Radiochronometry of Nuclear Materials ○ 학술발표 : 포스터 4건 - Investigation on the 238U-daughter-isotope-ratio changes in the uranium mill tailing for the purpose of safeguards - 핵활동 감식을 위한 핵물질 연대추정 예비연구 - 베이트만 방정식 기반 연대추정 불확도 계산 연구 - 전산모사를 통한 핵물질 연대추정 불확도 도출 예비연구 ○ 저작권(소프트웨어) - 원자력시설 핵물질 관리 검증용 핵활동 시기 평가 프로그램 ○ 신규 인력 채용 2명 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 활용 계획 - 무기급 핵물질의 생산이력추정을 위한 분석기술확보 및 신고정보의 무결성 검증 - 비핵화 과정에서 요구되는 신고정보 검증 - 무적핵물질 발생 시 생산시기 추정인자의 추가확보 - 개발된 핵종분석법을 국내 수요기관에 기술 이전 - 주변국의 우라늄 농축 관련 시설에 근거한 이력 분석 능력 확보 - DQO를 기반으로 하는 표준 sample 채취 방안 개발 및 절차 구축을 통해 채취자 및 측정자에 관계없는 재현성, 일관성이 담보된 핵활동 이력 검증 - 핵감식 기술에 기반한 핵활동 검증 기술 확보를 통한 국제 신뢰 구축 및 교류 기회 확대 - 핵물질 연대측정/핵활동 시기추정 알고리즘은 국내 원자력시설 핵물질 통제 및 주변국 핵비확산 검증에 기반기술로써 활용 ○ 기대효과 - 개발된 핵물질 분석기술로 국내외 무적핵물질에 대하여 정확한 핵활동 시기를 추정하고 검증에 기여 - 비핵화 과정에서 요구되는 신고정보를 국내 기술로 검증하고 핵활동 시기를 추정할 수 있도록 하는 농축 시기 분석체계 및 절차서를 구축하여 핵활동 검증 기술 확보에 기여 - 한반도 비핵화 검증에 주도적인 역할 수행을 능동적으로 대처할 수 있게 할 뿐만 아니라 핵감식 체계 및 핵안보 역량 강화에 기여할 것으로 기대 (출처 : 요약문 2p)
- 연구책임자 : 오정석
- 주관연구기관 : (주)라드솔
- 발행년도 : 20240400
- Keyword : 1. 핵감식;핵물질;핵활동 이력;우라늄 연대측정;데이터품질관리; 2. Nuclear forensics;Nuclear material;Historical nuclear activity records;Uranium chronometric;DQO/DQA;
