3D 프린팅 기술을 원전 부품제작에 아용하기 위해서는 제조한 소재의 건전성 및 원전환경 적용성 평가가 선행되어야 한다. 본 연구는 원자력 부품소재 가운데 널리 사용되는 스테인리스강 및 코발트 합금을 3D 프린팅 장치로 제작하고, 그 소재의 미세조직 및 기계적 물성을 평가하였다. 원자로 제어봉의 동작을 안내하는 가이드 카드의 주요 소재인 스테인리스강 304L 및 제어봉구동장치 부품소재인 코발트합금을 대상으로 생산한 물성자료 가운데 중요한 결과를 다음과 같이 요약한다. • 두 가지 3D 금속 프린팅 (PBF, DED) 방식으로 제작한 스테인리스강 304L 특성을 비교·평가하여, DED 방식으로 제작한 소재의 우수한 기계적 물성(인장 및 내마모)과 조사 저항성(내방사선)을 확인하였다. • 3D 프린팅 소재에서 발생하는 균열 및 공극의 최소화를 위하여 프린팅 공정 조건의 최적화를 수행하였으며 결함을 제거하는 방법으로 후처리 가공기술도 평가하였다. PBF 방식의 프린팅 장치를 이용하여 축소된 노심부품 (가이드카드) 시제품을 제작하였다. • 대상소재(스테인리스강 304L 및 Haynes 25)는 제어봉구동장치와 관련된 소재로 마모 특성이 중요하다. 부품 적합성 평가에 활용할 목적으로 ASTM 기술기준에 따른 Pin-on-disk 마모시험을 수행하여 3D 프린팅 제작 소재의 우수한 내마모 특성을 확인하였다. • 3D 프린팅 소재의 원전 적용을 위해서는 방사선 조사시험으로 소재의 손상거동 평가가 필수적이다. 본 연구에서는 호주 ANSTO 기관과 공동으로 헬륨 이온조사 시험을 수행하여 조사특성 평가자료를 생산하였다. 특히 이온조사 시편의 얇은 손상층에서 미소시험편을 정밀 가공하여 기계적특성을 평가하였다. (출처 : 서지정보양식 89p)

• 연구책임자 : 권준현
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 3D 프린팅;후처리;내마모;내방사선;조사시험;제어봉구동장치;가이드카드; 2. 3D printing;post-processing;wear-resistance;radiation-resistance;irradiation test;control-rod drive mechanism;guide card;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 최신 국제기준에 따른 개인선량계 판독성능검사 기술기준 확립연구 ○ 전체 내용 - 최신 국제기준(ANSI N13.11-2009)에 따른 개인선량계 성능검사 기준조사시스템 구축 - 최신 국제기준에 따른 개인선량계 판독성능검사의 예비시험 실시 및 원자력안전법 시행규칙 개정(안) 확립 ○ 1단계 (해당시 기재) 목표 - 최신 국제기준에 따른 개인선량계 성능검사 기준조사시스템 구축 내용 개인선량계 판독성능검사 기초 자료 검토 성능검사를 위한 광자선장 확립 ○ 2단계 (해당시 기재) 목표 - 최신 국제기준에 따른 개인선량계 예비성능검사 실시 및 원자력안전법 시행규칙 개정(안) 마련 개인선량계 판독성능검사(1,2차) 실시 통해 현항 파악 내용 - 원자력안전법 시행규칙 개정을 위한 기술기준(안) 확정 ○ 해당연도 목표 - 최신 국제기준에 따른 개인선량계 예비성능검사 실시 및 원자력안전법 시행규칙 개정(안) 마련 내용 - 국내 개인선량계 판독기관 예비성능시험 실시(2차) 및 결과분석 - 원자력안전법 시행규칙 개정을 위한 기술기준(안) 확정 PSD 시스템 이용 중수감속/비감속 Cf-252 중성자장의 감마선/중성자 분률 결정 - 개인선량계 판독성능 검사를 위한 고선량률 감속/비감속 Cf-252 중성자장 구축 □ 연구개발성과 ◯ 개인선량계 판독성능검사를 위한 기준 감마선 조사시스템 (¹³⁷Cs) ◯ 개인선량계 판독성능검사를 위한 기준 X-선 조사시스템 (ISO WS, HK) ◯ 개인선량계 판독성능검사를 위한 기준 베타선 조사시스템 (⁹⁰Sr/⁹⁰Y, 저에너지 베타선) ◯ 개인선량계 판독성능검사를 위한 기준 중성자 조사시스템 (비감속 및 중수감속 ²⁵²Cf) ◯ 기준 방사선 조사/발생 시스템의 소급성 확보/유지 ◯ 신 ANSI 기준을 기반으로 한 개인선량계 판독성능검사 예비성능시험 실시 ◯ 신 ANSI 기준을 기반으로 한 개인선량계 판독성능검사 조사절차 개발 ◯ 국내 개인선량계 판독성능검사 결과 유효성 검증 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ◯ 방사선작업종사자 피폭방사선량 평가는 방사선관리의 핵심이며, 이를 위해 판독성능검사 및 품질보증제도를 수립하여 시행(원자력안전법 제78조 ~ 제83조) 하고 있으나 해당 시행규칙은 미국 ANSI N13.11-1993을 기반으로 1995년부터 시행된 것으로 개정의 필요가 있음. ◯ 미국에서 최근 개정된 기술기준(ANSI N13.11-2009)을 분석 및 평가하여 국내에 적합한 성능검사의 개선사항이 요구됨. ◯ 국제기준에 따른 방사선장의 제작 및 강화된 피폭선량 판독성능검사를 시행함으로서 방사선작업종사자의 피폭선량 평가에 신뢰성을 확보. ◯ 확보된 방사선장을 이용 방사선계측기를 정확/정밀하게 교정함으로서 원자력에 대한 국민의 신뢰도를 향상시킬 수 있음. ◯ 제작된 방사선장은 국내 뿐 아니라 국제적으로 소급성을 유지하여 방사선교정 및 계측기 제작산업에도 긍정적인 영향을 기대할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장인수
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 기준선장 조사장치;개인선량계;판독성능검사;신 ANSI 13.11-2009;ISO 방사선장; 2. Reference radiation fields;Personnel dosimetry;Performance testing (of readout system);New ANSI 13.11-2009;ISO radiation fields;

가동원전 1차 계통 핵심설비의 안전을 상시적으로 모니터링하기 위해서는 고온, 방사선 극한환경에서 신뢰적으로 동작하기 위한 센서시스템 기술이 필요하며, 이를 위해 본 사업에서는 고온, 방사선 등 가혹환경에서 동작 가능한 센서용 압전 산화물 소재 원천기술을 확보하고자 하였다. 문헌분석을 통해 고온용 압전 산화물로 BiT(Bi₄Ti₃O₁₂) 물질계 및 도핑물질(Nb, Ta)을 결정하고 조성, 구조, 공정 최적화를 통해 최종적으로 Bi₄Ti_2.99Nb_0.005Ta_0.005O₁₂ 압전 산화물을 선정하였으며, 압전상수 32.1pC/N 및 큐리온도 673도를 달성하였다. 압전 산화물의 고온 물성 및 열화 특성을 연구하기 위해 온도에 따른 전기적 특성 평가를 수행하였으며, 이를 위해 in-situ(상온~300도) 및 ex-situ(상온~700도) 고온 환경 적용성 평가 체계를 구축하였다. in-situ 고온 환경 시험에서는 Bi₄Ti_2.99Nb_0.005Ta_0.005O₁₂ 샘플의 유전손실(tanδ), 저항(Ω), 전기 전도도(σ_ac), 압전상수(d₃₃*), P-E loop, unipolar strain 전기적 특성 평가를 통해 고온 안정성을 확인하였고, ex-situ 고온 환경 시험에서는 650도에서 Bi₄Ti_2.99Nb_0.005Ta_0.005O₁₂ 샘플이 초기 압전상수 (d₃₃) 대비 80% 이상 우수한 특성을 유지하는 것을 확인하였다. 또한, 300도에서 14일 이상 고온 장기 안정성 평가를 수행한 결과 초기 압전상수(d₃₃)의 91% 이상을 유지하였다. 압전 산화물의 방사선 조사 특성 연구를 위해 첨단방사선연구소와 협력 연구를 통하여 ⁶⁰Co 감마선 선원을 이용한 조사 특성 평가체계를 구축하였고, Bi₄Ti_2.99Nb_0.005Ta_0.005O₁₂ 샘플은 고선량 감마선 조사 후에도 초기 값 대비 압전상수 (d₃₃)는 91%, 큐리온도(Tc)는 98.6% 특성을 유지하는 것으로 우수한 내방사선 특성을 확인하였다. 적층형 압전소재 신뢰성 평가를 위해, 상용 가속도계 센서의 내부 구조, 사양, 재질을 X-ray, SEM, EDS 등을 통하여 분석하고 기술 개발 방법론을 도출하였고, 적층형 압전소재용 세라믹 제작기술을 확보하였다. (출처 : 서지정보양식 79p)

• 연구책임자 : 박진주
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 센서시스템;고온;방사선;압전 산화물;고온 특성;방사선 조사 특성; 2. sensor-system;high temperature;radiation;piezoelectric oxide;high temperature property;irradiation property;

□ 연구개발 목표 ○ 진행성 폐암에서 면역항암제 반응 향상 및 방사선폐렴 발생 감소의 필요성 - 진행성 폐암 환자에서 면역항암치료와 방사선치료의 발전으로 생존율이 향상됨. - 면역항암제에 반응이 있는 경우 장기생존을 가능하나 반응이 있는 환자군이 20%로 낮아 치료 효율 향상위한 면역항암제에 반응이 있는 환자를 정확히 예측하는 바이오 마커 개발이 절실함. - 세기 조절 및 영상 유도 방사선치료 같은 정밀 방사선치료의 경우 방사선폐렴 발생율이 기존 치료와 비슷하게 20-30% 정도로 보고되어 발생율을 감소시키는 전략이 필요함. ○ 연구개발목표 - 면역항암 치료 반응을 정밀 예측하기 위한 면역 바이오마커 및 방사선폐렴을 정밀 예측하기 위한 유전자 바이오마커를 발굴하고, 방사선폐렴 예측 모델을 개발하고자 함. - 이를 기반으로 개인맞춤형 치료 전략을 제시하여 진행성 폐암에서 면역 치료 성적을 50%이상 향상시키고, 방사선폐렴 발생율을 10% 미만으로 감소시켜 생존율을 향상하고자 함. □ 연구개발 내용 ○ 면역항암제반응을 정밀 예측하기 위한 면역 바이오마커 및 방사선폐렴을 정밀 예측하기 위한 유전자 바이오마커를 발굴 - 진행성 폐암으로 면역항암제 혹은 세기조절 및 영상 유도 방사선 치료를 시행 받은 진행성 폐암 코호트 환자의 말초혈액 샘플 확보 - 면역항암치료를 시행받은 환자에서 말초혈액에서 면역세포를 분석하고 유세포 분석기 (FACS)를 이용하여 다양한 면역 프로파일링을 시행하고 면역항암제 반응 예측인자를 발굴 - 방사선치료를 받은 환자의 혈액 샘플에서 GWAS 등의 유전자 분석을 시행하여 방사선폐렴을 정밀하게 예측할 수 있는 유전인자를 발굴 ○ 개인맞춤형 방사선폐렴 예측 모델 개발 - 발굴한 유전자 바이오마커, 환자의 기초 임상 정보 (키, 몸무게, 과거력, 가족력, 폐기능 등) 및 방사선치료 계획 정보 (방사선조사량, 조사체적 등) 등 환자의 모든 정보를 고려한 개인맞춤형 방사선폐렴 예측 모델을 개발 ○ 후속 연구 - 면역항암제 치료 반응 예측 인자 및 방사선폐렴 예측 인자와 예측 모델을 이용하여 면역항암제 효율 증가 및 방사선폐렴 발생 감소를 통한 생존율 증가를 위한 개인 맞춤형 치료 전략 제시 - 개인맞춤형 치료 전략 기반의 전향적 코호트를 구축하여 발굴한 바이오마커 및 모델 검증 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ 기술적 측면 - 말초혈액샘플에서 면역 프로파일링 및 SNP genotyping 분석을 통하여 면역항암 치료 반응 및 방사선폐렴을 예측하는 독자적인 플래폼 구축을 위한 원천기술 확보를 통해 기술적 우위 선점 ○ 경제적 산업적 측면 - 고가의 면역치료제의 효과적인 적용 및 개인맞춤형 방사선치료를 시행을 통한 획기적인 비용 절감 및 효율적인 치료를 통한 생존율 향상과 그에 따른 사회적 비용 감소 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 윤홍인
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 정밀의학;진행성 폐암;면역항암치료;방사선폐렴;바이오마커; 2. Precision medicine;Advanced lung cancer;Immunotherapy;Radiation pneumonitis;Biomarker;

본 연구는 원전 해체 작업 시 필요한 원전 해체 작업복 및 차폐막 등에 적용할 수 있도록 경량화 및 유연성을 갖는 나노 금속과 고분자 차폐 소재에 차폐 성능 최적화 및 기계적인 내구성 및 신뢰성 검증 방법을 구축하고 최종적으로 차폐율이 개선된 복합 나노 금속 복합 재료를 개발하였다. 원전 해체 공정 및 작업별 분석을 통해서 필요한 차폐 재료와 성능 기준을 제시하였고, 다양한 크기의 텅스텐-비스무트 중량비, 혼합비별 해석을 통하여 기존 소재 대비 15% 향상되는 최적화 소재 비율을 제시하였고, 감마선 피폭 소재와 섬유 융착 시편을 통해서 방사선 조사 및 섬유 영향도 분석 및 최종 차폐 작업복에 대한 내구성 및 기계적 물성 평가와 방사선 차폐 평가 수행하였고 실제 원전에서 사용 평가 실험을 수행하였다. 또한 본 연구를 통해서 원천특허기술 (국내특허출원 6건, 국외특허출원 1건, 국내특허등록 1건)을 확보하였다. (출처 : 보고서 요약서 4p)

• 연구책임자 : 이승엽
• 주관연구기관 : 서강대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선 차폐 소재;해체 작업;차폐 해석;설계 최적화;발포 공정; 2. Radiation Shielding Material;Decommissi oning Work;Shielding Analysis;Design Optimization;Foaming process;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 의료 입자선의 4차원 상대적 생물학적 효과 예측을 위한 생물물리 모델 개발 ￭ 전체 내용 ○ 임상적으로 유용한 입자선의 생물물리 모델 개발 ○ 3차원적 상대적 생물학적 효과비 계산을 위한 전산모사 프로그램 개발 ○ 상대적 생물학적 효과비 예측 값 정확도 향상 ○ 4차원적 상대적 생물학적 효과 예측 모델 및 중성자 선량 향상 모델 개발 □ 연구개발성과 ○ 임상적으로 유용한 입자선의 생물학적 효과 예측을 위한 생물물리 모델 적용 및 예측 ○ 3차원 상대적 생물학적 효과비 계산을 위한 전산모사 프로그램 개발 ○ 상대적 생물학적 효과비 예측도 향상을 위한 Cell 모델 개발 및 적용 ○ 4차원적 생물학적 효과 예측 모델 및 중성자 선량 향상 모델 개발 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 개발된 생물학적효과 전산모사 프로그램은 치료계획시스템의 개발에 필요한 핵심 기술이 됨 ○ 입자선치료분야의 하드웨어 개발 및 치료계획시스템 개발에 사용될 수 있어 의 생물학적 효과를 예측하는 방법 정립할 수 있음 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조일성
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 방사선치료;입자선;상대적생물학적 효과비;생물물리학;생물학적 모델; 2. Radiation therapy;Particle beam;RBE;Biophysics;Biological model;

￭ 2010년 후쿠시마 원자력발전소 사고를 계기로, 환경에 누출된 방사성물질의 제염을 위한 기술개발이 전세계적으로 진행되고 있음 ￭ 기존의 물리화학적제염 기술은, 제염된 토양이 환경으로 복귀되기 어렵다는 문제점과 함께 광범위한 지역에 적용이 어렵다고 알려져 있어서, 보다 친환경적이고 광역오염을 해결하기 위한 새로운 재안 기술 개발이 요구됨 ￭ 이러한 대안 기술로 제시되고 있는 것이 생물학적제염 기술인데, 현제 제시된 생물학적제염기술은 제염효율이 매우 낮아 실제 오염지역 현장에 적용하는데에는 커다란 문제점이 존재하고 있음 ￭ 본 연구에서는, 국내 자생식물인 색동호박을 이용하여 방사성물질 중 인체에 치명적인 위협을 초래하는 세슘의 제염효율을 평가하였음 ￭ 그 결과, 1 개체 식물당 4,000억 Bq 이상(최대 55조 Bq/kg plant)의 고효율로 세슘 제거가 가능함을 밝혔음 ￭ 이러한 색동호박을 이용하여 다양한 조건에서 세슘 제염에 대한 실험을 토대로, 실제 현장에서 생물학적 제염기술을 적용하기 위한 시뮬레이션을 완성하였음 ￭ 이상의 결과는 기존의 한계로 여겨져 왔던 생물학적제염기술을 실제 오염현장에 적극적으로 활용할 수 있다는 가능성을 제시해주고 있음 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 정일래
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 제염;식물제염;방사성핵종;세슘;색동호박; 2. remediation;phytoremediation;radionulcides;cesium;Cucurbita pepo;

○ 목적 : 원자력발전소 도입에 앞서 인프라 구축과 인적 자원 개발을 목표로 연구용 원자로 도입을 추진하고 있는 케냐 원자력청(NUPEA, NUclear Power & Energy Agency)의 연구용 원자로 사업 타당성 연구 수행을 지원함 ○ 연구 내용 - NUPEA가 도입하려는 연구로의 요건을 확인함. - 연구로 사업 타당성 연구를 위한 연구로 개념 설정을 지원함 - 연구로 요건과 연구로 개념을 활용한 경제성 평가 모델을 제시함 - IAEA의 연구로 사업 타당성 연구 보고서 작성 가이드를 활용하여 타당성 연구 보고서 작성을 지원함. ○ 결과의 활용 - 케냐는 타당성 연구 결과를 활용하여 사업 시행 여부를 결정하고 이후 연구로 건설 사업을 발주할 예정임. - 타당성 연구에 대한 기술 지원을 통한 협력 기반 강화는 향후 건설 사업 수주에 도움이 될 것임. - 연구로 분야 협력 강화는 향후 발전로 분야 관계 증진에도 기여할 것임. (출처 : 보고서 요약서 5p)

• 연구책임자 : 임인철
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 연구로;타당성 연구;케냐 원자력청;개념 설정;경제성 평가; 2. Research reactor;feasibility study;Kenya Nuclear Power & Energy Agency;reactor concept;economic analysis;

▣ 연구의 목적 및 내용 ▢ 미래 환경변화에 대응하기 위한 방사선 분야 국내외 정책, 연구, 기술, 산업 동향을 분석하고 이를 기반으로 미래 발전 방향 모색 - 방사선 기술별 미래 유망 방사선 기술 및 산업 발굴 및 정책 제언 (1) 방사선 분야 국내외 정책 및 R&D 환경 연구 ￭ 국내외 방사선 및 방사선 이용 기술 분야 정책 조사 및 분석 ￭ 국내외 방사선 관련 R&D 및 사업화 지원 현황 조사 및 분석 ￭ IAEA 연구 지원 현황 및 분야 분석 ￭ 해외 중요 연구기관 연구 분야 분석 (2) 방사선 분야 국내외 산업 및 기술 개발 환경 연구 ￭ 방사선 대표 기술 분야에 대한 조사 및 세부 기술 분석 ￭ 방사선 기술이 적용되고 있는 산업 조사 및 분석 ￭ 4차산업 혁명에 따른 방사선 기술 산업 분야의 메가트렌드 분석 (3) 국내외 환경 변화에 따른 미래 방사선 기술/산업 발굴 및 정책 제언 ￭ 메가트렌드 기반 미래 방사선 기술 분야 탐색 ￭ 연구 분석 결과와 방사선 기술의 특수성을 반영한 미래 발전 방향 모색 ￭ 요약 및 정책제언 ▣ 연구개발성과 ▢ 해외 34개 방사선 분야 연구 기관의 연구 역량 및 연구 분야 분석을 통하여 국내 R&D 지원 방향 설정을 위한 자료 활용 가능 ▢ 국내 1세대부터 3세대까지 방사선 분야 연구 지원 현황과 키워드 분석을 통하여 2021년 이후 4세대 방사선기술의 방향 설정 ▢ 국내외 R&D 및 정책동향을 기반으로 포스트코로나 시대 방사선 기술이 적용되어야 할 4개 메가트랜드 및 30개 미래 기술 발굴 ▣ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ▢ 국내외 동향과 정책 현황을 정확하고 객관적으로 분석하여 국가경쟁력 강화에 기여할 수 있는 방사선 정책 수립에 활용 ▢ 방사선 기술 기반 국가 경제 발전 및 산업 경쟁력 강화 방안 마련에 활용 ▢ 수입 의존 기술의 자립화를 통한 국가 경제 손실 최소화, 방사선 기술의 세계시장 진입 발판 마련을 위한 정책 수립 등 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 이남호
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 정책연구;4차산업;방사선 기술;방사선 산업;포스트코로나; 2. Research Policy;Fourth Generation Evolution;Radiation Technology;Radiation Industry;Post-Corona;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 이온빔 조사조건에 따른 위상물질의 페르미 준위 조절을 통한 안정적인 위상물질 구현 및 핵자기 공명 방법을 이용한 물리적 특성 탐구 ○ 전체 내용 본 과제에서는 안정적인 위상특성을 갖는 위상절연체를 구현하기 위해 이온빔 조사 기술을 도입하였다. 안정적인 위상물질을 구현하기 위해서는 첫째 전도띠와 원자가띠의 교차점, 즉 디락점이 안정적으로 존재할 수 있어야 하고, 둘째 디락점이 페르미 준위 근처에 존재해야 한다. 이 중 두 번째 조건을 만족시키기 위해 본 연구는 운반자 도핑 혹은 결함 생성 방법 중 하나로 이온빔 조사를 통해 공핍-침투형 점결함, 즉 프렌켈 쌍을 형성시키는 방법을 이용하였다. 이온빔의 에너지, 도즈량, 주입이온 분포 조절 등의 방법으로 페르미 준위를 디락점 근처에 조절 및 위치시켜, 안정적인 위상물질 구현 및 그 물리적 성질을 핵자기 공명 분석으로 연구하였다. 핵자기공명 분석은 위상물질의 벌크에서의 전자 성질을 이해할 수 있는 기회를 제공하였다. 이를 토대로 이온빔 조사방법에 의한 안정적인 위상물질 구현방법을 체계화 및 기술적 응용 기반을 제공하는데 기여하였다. □ 연구개발성과 위상절연체에 대한 핵자기공명 연구를 국내에서 유일하게 추진하였으며, 특히 입자빔을 이용한 안정적인 위상절연체를 개발할 수 있는 체계적 방법을 제공하였다. 고품질 단결정 및 박막에 국한되어 연구되고 있는 위상절연체 소재를 본 과제의 핵자기공명 분석방법을 통해 분말형태에 대해서도 연구할 수 있는 계기를 마련하였다. 본 연구개발에서는 실제 경원소에서 중원소까지의 이온빔 조사를 통해 밴드갭 조절 및 페르미 준위 조절이 가능함을 확인하였다. 따라서 본 기술의 고도화를 통해, 스핀트로닉스 분야 등의 응용도 가능할 것으로 기대한다. 빔-물질 상호작용의 이론적 접근, 즉, SRIM 시뮬레이션을 통해 실현가능성을 미리 예측하고, 조사 실험을 수행하여 체계적 연구를 수행하였다. 마지막으로, 본 과제에서는 이온빔 조사장치의 제어 프로그램 개선 및 조사 정확도를 개선하였다. 이를 통해 위상절연체에 대한 이온빔 조사영향에 대한 체계적 연구를 수행하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구는 현재까지 위상물질 분야에 잘 활용되지 않고 있는 이온빔 조사 기술을 이용하여 디락점을 페르미 준위 근방에 존재시키고, 그 특성을 핵자기공명 분석의 이론적 체계 아래 해석하였다. 이 연구의 중요성은 안정적인 위상물질의 구현방법 및 조건들을 핵자기공명 분석의 이론적 및 실험적 방법을 정립하고, 이 물질의 실질적 응용이 가능한 기반을 제공하는 것이라고 할 수 있다. 본 연구의 안정적 위상물질 구현은 첨단소재 활용분야인 스핀트로닉스 및 위상양자컴퓨터 등에 기여할 수 있을것으로 내다본다. 더불어 위상절연체와 입자빔 조사 영향에 대한 이론적, 실험적 체계는 최근 각광받고 있는 2차원 소재의 위상학적 특성을 연구할 수 있는 방법을 제시하는데 기여할 것이다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박준규
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 위상절연체;이온빔조사기술;핵자기공명;스핀-궤도 결합;위상 밴드구조; 2. topological insulators;ion beam irradiation technology;nuclear magnetic resonance spectroscopy;spin-orbit interaction;topological band structure;