국제 핵비확산 신뢰성 제고를 위한 핵비확산 및 핵안보 기술협력 네트워크 구축과제를 통해 IAEA 회원국지원프로그램(MSSP)을 통한 국가 연구개발 주요 과제에서의 핵비확산/핵안보 기술 니즈 파악 및 확보, 다자간 국제 협의체 와의 공동연구를 통한 핵비확산/핵안보 협력 강화 및 네트워크 구축, 한미 공동연구의 핵비확산수용성 평가 지원을 수행하여 아래와 같은 주요 성과를 달성하였다. ● 핵연료주기 시설모델의 준실시간계량관리(NRTA) 프로그램 IAEA 전문가 상호 교차검증 ● IAEA 물리적 모델 개정 전략 수립 및 사용후핵연료관리 분야 개정(의장 수행 개정작업 주도) ● 파이로 기술에 대한 핵확산저항성 강조한 물리적 모델 보완 ● IAEA INPRO의 핵비확산(PR)분야 Case study(TFMF, TRU 핵연료 제조시설 PR 방법론 분석) TECDOC 검토자료 생산 및 운영위원회 참여전략 수립 ● GIF PRPPWG 연례회의 참석 및 우리나라 현황 보고, GIF PRPP 평가 방법론 번역보고서 발간 등을 통한 핵비확산 네트워크 강화 ● GIF 노형별 PRPP 특성 분석 백서 개정 작업 협력 및 SFR 분야 POC 역할 수행(백서 개정본 생산) ● HEU 최소화 국제 심포지엄에서 세계 최초로 고밀도 U3Si2연료 제조 성공 발표, 실무그룹 의장 역할 수행을 통한 국제 핵안보 네트워크 활성화 ● 국제 핵감식 추진 방향 설정을 위한 전략 수립 및 국제회의 참석 ● 한미공동연구 핵비확산수용성 확보 전략 수립, 최종보고서 목차 개발, 중간보고서 작성 및 최종보고서 초안 개발 국제 핵비확산/핵안보 기술협력 네트워크를 통해 국가 주요 연구개발 과제를 효과적이고 효율적으로 추진할 수 있으며, 우리나라의 국제투명성/핵비확산 위상 및 신뢰성을 제고함으로서 국가연구개발 주요 과제의 핵비확산(안전조치) 및 투명성과 관련된 필수 확보 기술 및 신기술을 제시하고, 미래 대비 핵비확산/핵안보와 관련된 각 과제의 추진역량을 고도화하는데 지속적으로 활용 가능할 것으로 기대한다. (출처 : 서지정보양식 115p)

• 연구책임자 : 안성규
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 안전조치;준실시간 계량관리;고농축우라늄(HEU) 저감화;핵감식;핵연료주기 모델링 시뮬레이션;IAEA 회원국지원프로그램; 2. GIF PRPP;IAEA INPRO;safeguards;NRTA;HEU reduction;nuclear forensic;modeling and simulation;IAEA MSSP;

국제적으로는 이동 및 현장설치가 가능한 소형 고속중성자원의 다양한 산업적 응용과 대용량 체적형 고속중성자원의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 이를 활용한 방사선 촬영, 동위원소 생산, 핵융합재료 연구 등의 수요도 지속적으로 증가하고 있다. 국내에서도 고속중성자 활용기술 개발과 국방, 산업, 의료분야에서의 추가적인 활용을 위한 다양한 중성자원의 개발이 필요한 상황이다. 이러한 환경에 대응하기 위해 본 연구는 현장설치형의 다선량 고속중성자원 기술 확보를 목표를 하고 있으며, 이번 단계에서는 10¹⁰ n/s급 소형중성자원 개발을 시작하였다. 100 kV 고전압 절연 도파관의 개발, 고주파 전력의 전송효율 향상을 위한 능선형 매칭 도파관 개발, 최적의 자장 구조 연구를 통해 290 mA/cm²/kW의 효율을 가진 국내 최고수준의 고효율 전자싸이크로트론공명 플라즈마원 개발 완료하였다. 능동형 냉각 시스템 구조를 가진 4극 전극형의 빔인출 가속부를 개발하였으며, 최대 100 kV /100 mA 빔전력 인출 성능을 검증하였다. 또한 고속 중성자원 차폐 설계를 통해 고속중성자 차폐 설계를 위한 원천 기술을 확보하였으며, 10 kW급의 고열부하를 견디는 냉각형 Ti-Cu 고체 타겟을 개발하여 성능을 검증하였다. 이러한 결과를 통해 국내 최고수준의 10¹⁰ n/s급 소형고속중성자원 원천기술을 확보할 수 있었다. 또한 중성자 수요 및 이용그룹 활성화를 위해 국내외 연구그룹(KCANS, UCANS) 등을 주도하거나 IAEA CRP, 비파쇄 중성자원, 방사선기기 그룹 활동 등에도 참여하였다. 본 연구를 통해 획득된 기술을 바탕으로 Cf-252 대체 핵연료검사시스템, 시멘트분석시스템 산업화와 같은 다른 과제를 도출중이다. (출처 : 서지정보양식 193p)

• 연구책임자 : 이동원
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 고속중성자;중성자 발생장치;고주파 이온원;ECR 이온원;이온빔 인출;소형중성자원; 2. fast neutron;neutron generator;RF ion source;ECR ion source;ion beam extraction;compact neutron source;

□ 연구개발목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 미래 원자력 조사기술 개발 ○ 조사특성 측정 및 평가기술 고도화 ○ 중성자 이용 첨단소재 조사특성 원천 기반기술 연구 ○ 전체 내용 ○ 미래 원자력 조사기술 개발 - 저온(100℃ 이하) 및 고온(최대 1000℃) 조사기술 개발 - 장주기(15 주기 이상) 조사기술 개발 - 미래원자력 재료/핵연료 조사기술 개발 ○ 조사특성 측정 및 평가기술 고도화 - LVDT 제작 및 핵연료 계장캡슐 개발 - 열/고속 중성자 측정용 계장센서 개발 - 고속/열중성자 조사량 정밀평가 기술 개발 - 조사온도 정밀평가 기술 개선 ○ 중성자 이용 첨단소재 조사특성 원천 기반기술 연구 - 방사화 첨단소재 조사특성 평가용 시설 구축 - 중성자 조사 전/후 물성 변화 연구용 측정 시스템 구축 - 중성자 조사를 통한 첨단소재 원천기술 평가 ○ 1단계 □ 목표 및 내용 ■ 1차년도 (2013년) • 저온 및 고온조건 조사기술 개발 - 저온(<100℃) 조사시험 캡슐 설계/장치 제작 - 고온(700∼900℃) 조사시험 캡슐(13M-01K) 설계, 제작 - 고온시험용 캡슐(13M-01K) 노내 조사시험(∼933℃ 도달) • 고속 및 열중성자 조사량 정밀평가 및 장주기 조사기술 개발 - 고속중성자 조사량 평가 정밀도 개선 - 장주기 조사 요소기술 개발 • 핵연료/재료 조사특성 측정용 핵심 계장기기 기술 개발 - LVDT 개발 및 핵연료 계장 및 캡슐설계 - 핵연료 특성평가(온도, 압력, 길이) 기술 분석 • 중성자 이용 첨단소재 원천기술 개발 기반기술 연구 - 첨단소재 조사특성 평가 요소기술 검토 - 첨단소재 중성자 조사특성 평가 ■ 2차년도 (2014년) • 저온 및 고온조건 조사기술 개발 - 저온(<100℃) 조사기술 노내 검증 - 고온(<1000℃) 조사캡슐 설계 및 계장기술 개발 • 고속 및 열중성자 조사량 정밀평가 및 장주기 조사기술 개발 - 고속중성자 조사량 평가기술 검증 및 열중성자 조사량 평가 기술 개발 - 장주기 조사기술 개발용 장치 설계/제작/노내시험(8주기) • 핵연료/재료 조사특성 측정용 핵심 계장기기 기술개발 - LVDT 장착 핵연료 계장캡슐 조사시험 - 핵연료 특성평가(온도, 압력, 길이) 기술 분석 • 중성자 이용 첨단소재 원천기술 개발 기반기술 연구 - 첨단소재 조사특성 평가용 실험실 공간 확보 - 첨단소재 중성자 조사특성 평가 ○ 2단계 □목표 및 내용 ■ 1차년도 (2015년) • 고온조건 조사기술 개발 - 고온시험용 모컵캡슐(14M-08K) 및 고온용 FM 설계/평가/제작 • 장주기 조사기술 개발 - 장주기(15주기 이상) 조사용 캡슐 및 제어시스템 노외 건전성 평가 • 미래 원전 재료/핵연료 조사기술 개발 - SFR 핵연료 조사시험 캡슐 설계 • 핵연료/재료 조사특성 측정용 핵심 계장기기 기술개발 - 열/고속 중성자 측정 계장센서 설계/제작 • 고속/열중성자 조사량 및 조사온도 정밀평가 기술 개발 - 조사공에 따른 중성자 조사량 특성 평가 - 조사온도 해석 및 측정 이력 평가 • 중성자 이용 첨단소재 원천기술 개발 기반기술 연구 - 방사화 첨단소재 조사특성 평가용 실험실 기반시설 구축 - 중성자 조사 후 물성 변화 연구용 측정 시스템 구축 - 중성자 조사용 반도체/초전도체 재료 물성 평가 ■ 2차년도 (2016년) • 고온조건 조사기술 개발 - 고온용 브레이징 기술 보완 및 유도가열 브레이징 기술 개발 - 고온조사 시험용 캡슐(15M-03K) 제작 • 장주기 조사기술 개발 - 장주기 캡슐 15주기 노외건전성 평가 및 제어시스템 하나로검증 • 미래 원전 재료/핵연료 조사기술 개발 - 핵융합로 재료(ARAA) 조사시험을 위한 캡슐(16M-02K) 재제작 • 핵연료/재료 조사특성 측정용 핵심 계장기기 기술개발 - 열/고속 중성자 측정 계장센서 노외시험 및 성능평가 - 고온 조사시험용 LVDT 노외시험 및 성능평가 • 고속/열중성자 조사량 및 조사온도 정밀평가 기술 개발 - 연소노심을 반영한 조사시험 이력 평가 시스템 개발 - 조사온도 정밀 해석 프로그램 개발 • 중성자 이용 첨단소재 원천기술 개발 기반기술 연구 - 방사화 첨단소재 조사특성 평가용 장비 구축 - 조사시험용 반도체/초전도체/강유전체 등의 첨단소재 제조 - 전자빔 및 중성자원을 이용 산화물반도체/초전도체/강유전체 조사 - 조사량 및 어닐링에 따른 첨단소재 물성 측정/평가 ■ 3차년도 (2017년) • 고온조건 조사기술 개발 - 고온용 캡슐(16M-03K) 설계 제작 및 고온 내구성 시험 - 조사시험 온도(∼933℃) 평가 및 부품의 건전성 평가 - 고온용 FM 제작 및 성능 평가 • 장주기 조사기술 개발 - 장주기 (15주기, 5dpa) 조사기술 검증 및 활용 • 미래 원전 재료/핵연료 조사기술 개발 - 핵융합로 재료(ARAA) 조사시험 수행 • 핵연료/재료 조사특성 측정용 핵심 계장기기 기술개발 - 열/고속 중성자 측정 계장센서 노외시험 및 성능평가 • 고속/열중성자 조사량 및 조사온도 정밀평가 기술 개발 - 고속/열중성자 조사량 측정결과를 통한 평가결과 비교 - 캡슐 설계 변수에 따른 온도 측정 결과 평가 • 중성자 이용 첨단소재 원천기술 개발 기반기술 연구 - 조사시험용 반도체/초전도체/강유전체 등의 첨단소재 제조 - 고속중성자/전자빔 이용 산화물반도체/초전도체/강유전체 조사 실험 - 첨단소재 산업화를 위한 방사선 조사 기술 신규과제 도출 □ 연구개발성과 1. 저온 및 고온 조건 조사기술 개발 가. 저온(<100℃) 조사시험 캡슐설계/장치제작 - 저온 조사시험 노외검증용 캡슐(11M-19K) 설계/제작 - 저온 조사시험용 캡슐 노외 건전성 및 성능 시험/분석 - 저온 조사시험용 캡슐(11M-20K) 안전성 검토 및 평가 나. 저온(<100℃) 조사기술 노내 검증 - 저온 조사시험 노내검증용 캡슐(11M-20K) 하나로 조사시험 수행 (수출용연구로 핵심재료 조사특성 database 확보 지원) - 저온 조사시험용 캡슐 내 시편 온도 설계조건 만족 확인 (최대 56℃) - 저온 조사시험용 캡슐 및 계장기술의 조사후 건전성 최종확인 다. 고온(<1000℃) 조사시험 캡슐 설계/제작/시험 - 고온 조사시험용 캡슐 설계/제작(13M-01K, 15M-03K) - 고온 조사시험용 캡슐(13M-01K) 이용 하나로 노내 조사시험(∼933℃), 계장기기 부품의 건전성 확인 - 고온 시험용 캡슐 설계/제작(16M-03K), 노외시험 및 내구성, 건전성 평가(온도∼1,000℃) - Furnace 이용 고온 시험용 캡슐 고온 내구성 시험(∼1,000℃) - 조사시험과 고온시험 분리 결과 평가 라. 고온(<1000℃) 계장기술 개발 - 고온 브레이징 기술 개발용 캡슐(14M-08K) 설계 제작 - 고온용 브레이징 기술 보완 및 유도가열 브레이징 기술 개발 - 고온조사 캡슐(13M-01K) 이용 고온조사 온도 평가 및 부품 건전성 확인 - 고온시험용 캡슐(16M-03K) 이용 계장품 고온 내구성 시험 - 고온용 FM 제작 및 성능 평가 2. 장주기 조사기술 개발 가. 장주기 조사 요소기술 개발 - 노외시험용 모컵캡슐(11M-19K) 활용 노외건전성 평가 - 캡슐 하단부 손상 분석을 통한 설계 개선 - 캡슐 관련시스템(제어시스템, 안내관, Junction Box)의 안전성 평가 나. 장주기(8주기) 조사기술 개발 - 3 dpa 장주기(8주기) 조사시험용 캡슐(11M-21K) 설계/제작/노내 조사시험 - 캡슐 조사 후 건전성 평가 다. 장주기(15주기) 조사기술 개발 - 캡슐 하단부 구조 건전성 분석을 통한 설계 최적화, 특허 등록 - 5 dpa 장주기(15주기) 캡슐 제작/노외시험 완료 및 조사시험 승인 - 연구로 핵심재료 수명말기까지 조사특성 database 확보 - 장주기 캡슐/제어시스템 건전성 평가 및 조사시험 안전심의 통과 3. 미래 원전 재료/핵연료 조사기술 개발 가. 미래원전용 기술개발 및 하나로 이용활성화 방안 수립 - 미래원전 이용자 기술 수요 조사 및 하나로 수행방안 검토 - 미래원전용 고 dpa(초장주기) 조사기술 개발현황 및 기술조건 검토 - 국내외 하나로 이용자 요구 및 이용 활성화 방안 검토 : 심포지움, 조사시험 전문가 회의, 이용자 전문교육, 해외 이용자 기술협력 수행 나. 미래 원자력 시스템 재료/핵연료 조사시험 - 핵융합로용 재료(ARAA) 캡슐 설계/제작/조사시험 (14M-04K, 16M-02K) - SFR 핵연료 하나로 조사시험 캡슐 설계/제작 (15F-02K) 4. 핵연료/재료 조사특성 측정용 핵심 계장기기 기술 개발 가. LVDT 제작 및 핵연료 계장 및 캡슐설계 - 변위측정용 국산 LVDT 제작 및 특허 등록 - 압력측정용 국산 LVDT 제작 및 특허 등록 - MI Cable Stripping 장치 특허 등록 및 유상 기술이전 나. LVDT 장착 핵연료 계장캡슐 조사시험 - LVDT 및 핵연료 이종용접 기술개발 - 압력/변형용 LVDT 장착 핵연료봉 설계 제작 - LVDT 노외 성능평가를 위한 계장캡슐 설계, 제작 노외 조사시험 기술개발 다. 열/고속 중성자 측정 계장센서 설계/제작 - 열 중성자 측정 계장센서(고순도 CVD Diamond) 설계 및 특허 등록 - 고속 중성자 측정 계장센서 설계 및 제작(열 중성자 변환 박막 포함) 라. 열/고속 중성자 측정 계장센서 노외시험 및 성능평가 - 고온 특성 시험 및 중성자 조사시험 (중성자발생장치, Cf²⁵²) - 열/고속 중성자 측정 계장센서 노외시험 - 열/고속 중성자 노외 측정시험 및 SPND 비교 데이터 분석 - 열/고속 중성자 검출기 특허 등록 (3건) 및 유상 기술이전 완료 - 열/고속 중성자 측정 계장센서 노내시험 준비 완료 5. 고속/열중성자 조사량 및 조사온도 정밀평가 기술 개발 가. 고속중성자 조사량 평가 정밀도 개선 - Fluence Monitor (F/M) 설계/제작/측정 및 조사량 평가 - 조사시험을 위한 다양한 운전변수 조건에서의 고속중성자속 해석 - F/M 이용 고속중성자 조사량 측정기술 신뢰도 개선방안 제시 나. 고속중성자 조사량 평가기술 검증 및 열중성자 조사량 평가 기술 개발 - 고속 및 열중성자 조사량 정밀 평가를 위한 해석 방법 개발 - 조사공별 고속중성자속 특성 및 정밀도 평가 다. 고속/열중성자 조사량 평가기술 개선 - 하나로 연소노심 모델을 반영한 MCNP 기반 해석 방법 개발 - 고속 및 열중성자 조사량 평가기술 확립 라. 조사온도 정밀평가 기술 개발 - 조사온도 해석 기술 개선 - 캡슐 설계에 따른 조사온도 평가 6. 중성자 이용 첨단소재 원천기술 개발 기반기술 연구 가. 중성자 이용 첨단소재 원천기술 개발 기반 구축 - 첨단소재 조사특성 평가를 위한 하나로 이용현황/시설/장비 관련 기반기술 검토 및 개선안 마련 - 방사화 시편 전용 물성측정 실험실 확보 및 기본시설 구축 - 조사 후 물성 변화 연구용 측정 시스템 구축 ; 온도-저항 시스템, 온도가변형 (80-773 K) Hall effect 측정 시스템, 4 point probe 시스템, 반도체 파라미터 분석기 등 나. 중성자 이용 첨단소재 원천기술 개발 기반기술 연구 - 첨단 소재[반도체(Si, Ge, InGaZnO, ZnSnO, ZnO), 초전도체(MgB₂, YBCO), 강유전체(P(VDF-TrFE))] 제조/특성 분석 - 중성자/전자빔/이온빔 등 조사 이용 첨단소재 특성 분석/평가/유수의 논문게재 (40여편) - 첨단소재 조사특성 분석/평가를 통한 물성향상 데이터 확보 - 초전도 소재 산업화를 위한 방사선 조사 기술 신규과제 도출 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 과제를 통해 개발되고 있는 기술을 포함하여 하나로 캡슐 조사시험 기술은 2021년 현재 30개 이상의 국가 주요 원자력 기술개발 과제들에서 필요한 조사시험 수행을 협의하고 있는 등 아래와 같이 상용로, 연구로, 미래원자로 등 ‘국가 주요 원자력 기술개발’에 매우 중요하게 활용되었거나 향후 활용될 예정이다. - 상용로 기술개선 (원자로 압력용기용 저합금강 개발 (KAERI)) - 상용 핵연로 기술개선 (사고저항성 강화 핵연료 피복관 (KAERI), 사고 저항성 강화 UN 핵연료 (RITS, 스웨덴), 하이브리드 핵연료 (KAERI), 경수로 핵연료 피복관 재료 database (대학 연합), Th-based 핵연료 (KAERI), 사용후 핵연료 피복관 건식저장 특성연구(KAERI), 3-D Printing 핵연료 집합체 연구 (KAERI)) - 미래형원자로 (VHTR) 기술개발 (노내 구조재료 개발 (KAERI), TRISO 핵연료 개발(KAERI), 수지 계통 재료 평가 (KAERI), SiC 복합체 평가 (KAERI)) - 미래형원자로 (SFR) 기술개발 (U-Zr-X 핵연료 개발 (KAERI), ODS 구조재 개발 (KAERI)) - 미래형원자로 (MSR) 기술개발 (LiF-ThF-Actinide Fuel in LiF/KF/NaF (SEABORG, 덴마크)) - 핵융합로 기술개발 (ARAA 재료 및 용접부 조사평가 (KAERI/KIMS), Li Oxide/Be alloys 연구 (QST, 일본)) - 연구로 기술개발 (U-Mo 신형 핵연료 개발 (KAERI), 노심재료(Be 코팅, KAERI), U₃Si₂ 핵연료 개발 (KAERI/ANSTO)) - 계장기기 기술개발 (상용로용 장수명 SPND 국산화 개발 (한수원 중앙연구소),열/고속 중성자 검출기 개발 ((주)다성기술), ENFMS 개발 (유저스(주)), Piezoelectric sensor (Ca/Na/Nb-O, KAERI)) - 동위원소 기술개발 (Fission Mo 기술 개발 (KAERI), Long-Term Fission C Target (KAERI)) - 동력로용 핵연료/제어봉 기술개발 (KAERI) - 첨단 소재 조사특성 기초연구 (반도체 (Si, Ge, SiC, ZnSnO), 초전도체, 강유전체 조사시험 (KAERI)) - 기타 기술개발 (상용로용 몰타르 조사특성 평가 (연세대, KAERI)) ○ 기대효과 - 미래형 원자로 개발에 필수적인 미래형 재료/핵연료 조사특성 설계자료 생산을 위한 조사시험 기술을 개발하여 향후 미래원자력시스템 실용화에 기여 - 조사특성 측정 및 평가기술 고도화를 이루어 재료/핵연료 조사 취화특성 자료생산을 통해 국내 가동 원전의 안전성 향상, 계속운전 및 원자력 수출(상용로, 연구로)에 기여 - 중성자 조사를 통한 첨단 소재 성능향상 원천기술 확보를 위한 기반을 마련함으로써 첨단소재 분야에서 세계적 경쟁력 확보 및 미래창조 산업 창출 기반 마련 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전병혁
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210400
• Keyword : 1. 중성자 조사기술 고도화;미래형 원자로 조사기술;조사특성 측정 및 평가기술;첨단소재 조사기술; 2. Improvement of neutron irradiation technology;Irradiation technology of future nuclear energy;Measurement and evaluation technology for irradiation characteristic;Irradiation technology of advanced materials;

연구개요 Dual-energy CT를 이용하여 검사를 시행할 경우 2개의 x-ray source와 2개의 x-ray detector를 이용하여 1회 검사 후 half-dose(저선량, 50%)와 standard-dose(기준 선량, 100%)이미지로 각각 복원 가능하다. 조영제 주입 후 특정 시기에 시행한 방사선 피폭을 기준 선량과 저선량의 CT 이미지, 진단능을 비교 평가하여, 저선량 CT가 기준선량 CT보다 열등하지 않다면, 저선량 CT가 기준선량 CT를 대체하는 것을 기대할 수 있다. 복부 CT에서 저선량 CT가 기준선량 CT를 대체한다면, 선별적으로 저선량 CT를 시행하고, 진단능의 차이가 없을 것이다. 연구 목표대비 연구결과 복부 CT에서 저선량 CT의 사용을 늘리면서, 병변의 진단능에 차이가 없는 정도의 저선량CT를 만들기 위해 연구를 진행하였다. 모든 연구는 dual-energy CT를 활용하여 기준 선량 이상의 방사선선량이 환자에 노출되는 사례는 보고되지 않았다. 다양한 정도의 저선량 CT를 만들어서 검사를 진행했다. 1) 복부 CT에서는 기준선량을 100%로 보았을 때, 66.7%정도의 선량을 포함한 저선량 CT에서는 복부의 병변(간, 췌장, 콩팥, 임파선)의 병변을 찾고 양성 종양과 악성 종양을 구분하는데 문제가 없는 것을 확인하였다. 그러나 기준선량대비 33.3%정도의 선량만을 포함한 CT에서는 간에 양성과 악성 종양을 구분하는데 제한이 있는 것으로 복부 CT에서의 진단능이 떨어지는 것을 보였다. 2) 콩팥과 요관, 방광에 돌이 있는 것도 본 연구에 기준선량과 저선량 CT를 비교하였을 때, 기준선량 대비 16.7%의 방사선량만으로 저선량 CT를 시행했을 때 3mm이상의 요로 결석을 찾는데 무리가 없는 것을 파악하였다. 3) 80kVp로 낮은 관전압으로 저선량 CT검사를 시행했을 때, 80/Sn50kVp CT와 이미지를 비교했을 때 악성 종양환자에서 영상의 대비도가 우수하고 해상도도 큰 차이를 보이지 않았다. 4) 하지 혈관의 협착과 같은 혈관질환이 있는 환자에게서 기준선량 대비 70%와 30%의 방사선량을 노출한 CT 이미지에서도 혈관 질환 진단에 차이를 보이지 않았다. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 위의 연구결과는 총 4개가 2018R1C1B5044024 사사를 포함하여 SCI 저널로 출간되었다. 저선량 CT 연구의 많은 경우가 환자가 방사선량의 기준선량으로 검사한 이후에 추가로 한 번 더 검사함으로써 연구에 포함된 환자가 선량을 노출되는 것이 증가하는 제한점이 있었다. 본 연구는 다양한 파일럿 팬텀 스터디를 통해서 저선량 CT의 몇몇 프로토콜을 만들 수 있었으며, 환자들에게도 추가 선량 피폭 없이 저선량 CT를 시행할 수 있었다. 본 연구를 통해서 만들어진 저선량 CT protocol의 일부를 환자의 effective diameter (배둘레길이, 덩치)를 고려하여 현행 병원에서도 일부 반영하여 시행하고 있음. 또한, 출간된 논문을 읽어본 독자와 영상의학과 의사에게도 프로토콜의 활용성을 임상에 적용하여 환자의 검사 중 피폭 선량을 낮추면서도 진단에 영향을 미치지 않도록 접목할 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박소현
• 주관연구기관 : 가천대학교
• 발행년도 : 20210400
• Keyword : 1. 방사선량;컴퓨터 단층촬영;듀얼 에너지 씨티;복부;방사선량 저하; 2. radiation dose;computed tomography;dual-energy CT;abdomen;radiation dose reduction;

□ 연구개요 • 원전, 핵 폐기물 처리 시설 등 기존 전기식 센서 기술 활용이 어려웠던 방사선 극한 환경에 광섬유 센서 기술을 적용하고자 하는 연구가 최근 미국, 유럽 위주로 활발히 이루어지고 있음 • 하지만, 방사선 노출 시 센서 열화 및 신호 왜곡 등의 문제가 발생할 수 있어 광섬유 및 광섬유 센서의 내방사화(radiation hardening) 연구가 필요함 • 본 과제에서는 방사선 극한 환경의 광섬유 센서 응용을 위해 광섬유 조성에 따른 내방사성 분석과 광섬유 고유 내방사성을 향상시키는 기법에 관한 연구를 수행함 □ 연구 목표대비 연구결과 • 광섬유 코어 조성에 따른 내방사 특성 분석 (100%) - 광섬유 조성에 따른 내방사 특성(=방사선 광 전송손실(RIA)) 분석을 위해 세 종의 광섬유 (SMF28e(Ge), PSCF(Pure silica core), F-SMF(Fluorine))의 감마선량에 따른 RIA 응답 특성을 측정함 - PSCF와 F-SMF(Fluorine)의 경우 누적 선량증가에 따라 뚜렷한 포화특성을 보였으며, 기존 통신용 광섬유인 SMF28e(Ge) 대비 내방사성이 우수함을 확인함 - RIA(;1550 nm, 100Gy/h) 값은 SMF28e > PSCF > F-SMF 순으로 높았으며, 회복률은 PSCF > F-SMF > SMF28e 순으로 높은 결과를 보임 • 광섬유 후처리(Post-treatment) 내방사 기법 영향 분석 (100%) - 전조사 기법: 반복적인 방사서 조사와 회복을 통해 내방사 특성이 부분적으로 향상됨을 보였으나, F-SMF의 경우 그 영향은 미미한 것으로 나타남 - 광-블리칭 기법: 980 nm 파장 대역의 LD를 이용한 RIA의 광-블리칭 측정 결과, 광섬유의 내방사 특성이 즉각적으로 향상됨을 보임 (비영구적 향상) - 열-블리칭 기법: 온도가 높아질수록 광섬유의 RIA값이 낮아지는 경향을 보임 • 내방사 광섬유 기반 분포 센서 적용 연구 (100%) - 내방사 광섬유를 이용한 분포 센서 광학계(Rayleigh(진동), Raman(온도))를 구성하였으며, 1450 nm, 1550 nm, 1650 nm 파장 대역의 분포 센서 신호의 방사선 영향과 광-블리칭 기법 적용 결과를 분석함 - 980 nm 파장 대역의 광 에너지를 이용한 광-블리칭 기법 적용 시, 분포 센서 신호의 RIA 값이 뚜렷하게 감소하며 내방사 특성이 향상됨을 보임 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 본 연구는 광섬유 센서 기술의 방사선 환경 응용을 위해 필수적으로 고려해야 하는 광섬유 내방사 특성과 내방사화 기법에 대한 연구로서, 최근 세계적으로 연구 필요성이 부각되고 있는 가동원전과 차세대 소형 원전의 안전진단용 광섬유 센서 분야에 본 연구 결과를 기반으로 기술 개발이 이루어질 계획임 • 특히, 광-블리칭 기반의 내방사 기법은 제조된 광섬유 고유의 내방사 특성을 향상시킬수 있는 신기술로서 방사선 환경용 광섬유 기술 개발 분야에 활용성이 높을 것으로 기대됨 (출처 : 연구결과 요약문 2p);

• 연구책임자 : 김영웅
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 광섬유;광섬유 센서;내방사화;방사선;원전; 2. Optical fiber;Fiber-optic sensor;Radiation hardening;Radiation;Nuclear plant;

- 본 연구과제의 주요 취지는 우리나라 원자력 기술의 국제협력 활성화를 통하여 기술을 홍보하고 전문가의 네트워크를 강화함으로서 향후 기술수출, 전문가의 해외 진출 등에 간접 기여 하고자 함에 있음. - 본 연구과제를 통하여 2018년 5건, 2019년 4건, 2020년 1건 등 총 10건의 국제회의개최를 지원하였으며 일부 회의는 직접 참여 하여 회의 추진 내용을 모니터링 함. - 주요성과로는 RCA 회원국을 대상으로 한 국내 핵의학 기술 홍보, IAEA 회원국을 대상으로 한 국내 SMR 기술 홍보, IAEA Quanum 워크숍 유치를 통한 핵의학 진료 기술 홍보 등이 있음 (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 정홍화
• 주관연구기관 : 한국원자력협력재단
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 국제협력;국제회의;국제원자력기구;네트워크;해외진출; 2. International Cooperation;International Conference;IAEA;Network;Overseas Expansion;

앞으로 최대 10년 동안 가동할 예정인 총 3기의 중수로와 그 이후에도 안전한 관리가 필요한 소내 사용후핵연료 조장조를 대상으로 (1) 연료채널 노후화에 따른 안전이슈 대비, (2) 종합적인 사고평가기술 확보, (3) 중수로 사용후연료 안전저장관리 기술이라는 3가지 중점추진 분야를 도출하고 국내외 연구현황을 분석하여 구체적인 연구방향과 추진계획을 도출하였다. (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 최성열
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 중수로;안전;연료채널;사고평가;사용후핵연료; 2. CANDU;Safety;Fuel Channel;Safety Assessments;Used Nuclear Fuel;

국내 금속연료 기술 검증을 위해 BOR-60 연료봉 조사시험의 경우 목표 연소도 7 at.% 달성하였으며 노내 성능 검증자료를 확보함. 또한, BOR-60 피복관 조사시험을 통해서는 목표 조사량 75 dpa 달성하여 노내 크리프와 물성 자료를 확보하고 피복관의 노외 크리프 시험자료와 연계하여 노내 크리프 모델을 개발함. 국내제조 피복관 크리프 모델 구축에 필요한 참조 자료 생산을 위해 최대 20,000 시간 피복관 노외 크리프-파단 및 노외 크리프-변형시험을 수행하여 노내 크리프 모델에 필요한 응력-파단 선도 및 시간에 따른 변형률 선도를 도출함. 이와 함께 FCCI를 억제하는 기능성 물질을 결합한 금속(metal)/세라믹(ceramic) 복합층 코팅개념과 비철 내화금속 개념을 도출하고 그 타당성을 예비 평가하였으며 온도구배 약 50 °C/mm를 구현할 수 있는 온도구배 상호반응 시험 장치를 제작하였음. 또한 건전한 U-(15, 20, 25)wt.%Zr 연료심(∅5×L300 mm) 제조를 통하여 전자기 유도가열 성능 및 안전성 검증과 함께 주조법에 의한 고 Zr 함량 금속연료심 제조 타당성을 확인함. 원자로 안전성 및 핵연료 성능 측면에서 TRU 함유 핵연료의 성분 예비 설정 및 연료심 공융온도 분석을 수행하였으며, 연료봉 피복관 외경 및 플레넘 길이에 따른 피복관 최소 두께, 연료봉 플레넘 최소 길이를 예비 설정함. 또한, TRU 함유 핵연료의 열적 성능 모델 및 기체방출 모델을 비교·분석하여 최적 모델을 선정 후 LIFE-METAL 연료봉 성능분석 코드에 삽입 및 검증하였으며 노심 설계와 연계하여 TRU 함유 핵연료 성능평가를 수행하여 연료봉 건전성을 확인함. 상기 연구결과는 장수명·고독성 핵종을 효율적으로 핵변환하는 시스템의 TRU 함유 핵연료 개발 시 핵심기술로서 활용할 수 있음. (출처 : 서지정보양식 176p)

• 연구책임자 : 김준형
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 사용후핵연료;초우라늄;독성저감;BOR-60 원자로;조사시험;연료봉;피복관;크리프;노외 시험;연료심;핵연료 성능모델;핵연료 성능분석 코드;핵연료 피복관;핵연료심; 2. Spent Nuclear Fuel;Transuranic(TRU);Decreasing Radiotoxicity;BOR-60 Reactor;Irradiation Test;Fuel Rod;Cladding;Creep;Out-of-pile Test;Fuel Slug;Fuel Performance Model;Fuel Performance Analysis Code;Fuel cladding;

○ 2019년도 우리나라의 방사선 및 방사성동위원소(RI) 이용 기관현황, 인허가량, 수입·생산·수출 현황, 경제규모, 인력현황, 방사선안전관리현황, 애로사항 등의 실태를 조사하여 그 결과를 방사선 및 RI 이용 활성화를 위한 정책방향 설정과 관련 산업의 효율적인 발전 방안 수립을 위한 기초자료로 활용하며, 조사된 통계는 국가승인통계로 관리됨. ○ 2019년도 방사선 및 RI 이용과 관련된 여러 주요 지표를 산출하기 위하여 연구를 수행하였으며, 수행된 주요 내용은 아래와 같음. (1) 2019년 방사선 및 방사성동위원소 이용실태 조사 분석 가. 방사선 및 RI 이용기관 조사 및 분석(선원구분/연도/지역/인허가/이용분야) 나. RI 및 방사선기기의 수입·생산·수출 등에 관련된 지표 획득 및 연도별 증감 추이 조사 - RI 수입(국가별, 용도별, 핵종별), 생산(하나로, 사이클로트론, 가공생산) 및 수출추이 - 방사선기기의 분야별(산업용, 의료용, 수의용) 수입·생산·수출 증감 추이 분석 다. 종사자 현황(인력 및 자격현황, 피폭선량현황) 조사 분석 라. 방사선 및 RI 이용에 따른 매출액 조사 및 경제규모 산출 - 산업/의료/농업/비파괴검사/방사선멸균분야 마. RI폐기물 발생량, 자체폐기량, 위탁폐기량 등 조사 (2) 방사선 및 방사성동위원소 이용실태 설문조사 가. RI공급 수요, 종사자 임금현황, 기타 애로사항 등 (2) 방사선 및 방사성동위원소 세계시장 동향, 국가별 주요 통계, 세계 무역규모 조사 (3) 방사선이용기술(RT)의 국가 연구개발 수행 현황, 연구개발 현황, 특허등록 현황, 최신 RT동향 (출처 : 보고서 요약서 4p)

• 연구책임자 : 정원영
• 주관연구기관 : 한국방사선진흥협회
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 방사선;방사성동위원소;방사선발생장치;RI/RG 수입·생산·수출;경제규모; 2. Radiation;Radioisotope;Radiation Generator;RI/RG Import·Production·Export;Economic size;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 주상규
• 주관연구기관 : 삼성서울병원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 불균질 밀도 보정;환자 맞춤형 선량 측정 팬톰;방사선량 예측;방사선량 검증;세기변조 방사선 치료; 2. Heterogeneity correction;Patient-specific dosimetric phantom;radiation dose prediction;dosimetric quality assurance;intensity modulated radiation therapy;