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    2021.11.30

    Ⅰ. 서 론 ㅇ 본 연구는 환경갈등 이슈로 진행된 국내 공론조사에 대한 경험적 연구를 통해 환경갈 등 예방 및 관리에 있어 공론조사가 갖는 의미와 한계를 살펴보고, 개선방안을 제안함 ㅇ 세부적인 연구목적은 다음과 같음 - 첫째, 민주주의 모델로서 숙의민주주의가 갖는 정치적 의미와 함께 공론조사의 원리와 성공조건 확인 - 둘째, 국내에서 진행된 환경갈등 공론조사 사례에 대한 경험적 연구 수행 ∙ 전국적인 관심을 끌었던 신고리 5·6호기 공론조사 사례에 대한 언론보도 프레임 분석을 통해 공론조사를 둘러싼 담론지형을 확인 ∙ 환경갈등 이슈로 진행된 3개의 공론조사 사례(대전 월평공원 공론조사, 서산 자원회수시설 공론조사, 경주 월성원전 맥스터 공론조사)를 분석 - 셋째, 앞의 연구 결과와 민주적 혁신의 맥락에서 환경갈등 예방 및 관리를 위한 공론조사 개선방안 제안 Ⅱ. 숙의민주주의 모델과 공론조사 ㅇ 숙의민주주의는 대의민주주의의 민주주의 결핍 문제를 해결하거나 보완하는 정치사회적 실험으로 1990년대 이후 꾸준한 관심을 받음. 숙의민주주의에서 말하는 숙의는 ‘정치엘리트의 숙의’가 아니라 ‘인민에 의한 숙의’를 의미함 ㅇ 대의민주주의가 선거제도를 통해 현실사회에서 실현되었듯이 숙의민주주의는 구조화된 다양한 숙의기법을 통해 구현됨. 숙의기법들은 일반적으로 작은 공중(mini-public)을 활용한 면대면 숙의 방식을 지향 ㅇ 작은 공중은 일반 시민을 대표 혹은 포괄하는 일종의 소우주로 작은 공중을 활용한숙의 모델로는 공론조사 이외에도 시민의회, 플래닝 셀, 합의회의, 시민배심원제 등이 있음 ㅇ 공론조사는 1980년대 후반 미국의 정치학자인 피시킨(Fishkin)이 제안한 이후 글로벌하게 실행되고 있음. 피시킨은 대의민주주의에서 상호 반비례 관계인 ‘정치적 평등’과 ‘숙의’를 숙의민주적 방법인 공론조사를 통해 결합하고자 함 Ⅲ. 환경갈등 공론조사에 대한 경험적 분석 1. 언론보도 프레임 분석: 신고리 5·6호기 공론화위원회 ㅇ 탈원전 정책과 관련해서는 언론사 간 보도 프레임의 차이를 뚜렷하게 확인할 수 있음. 보수언론은 탈원전 정책에 반대하며 신고리 5·6호기 공론화를 아마추어 정부에 의한 사회적 혼란으로 언급하는 보도 프레임을 구성했다면, 진보언론은 원전의 고비용·고위험을 강조하며 탈핵 보도 프레임을 구성함. 하지만 공론조사와 같은 숙의 민주주의대에서는 상대적으로 약한 대립이 나타남 ㅇ 진보언론은 신고리 5·6호기 공론화를 시민참여의 성공 사례로 언급하면서 숙의민주주의의 확대를 강조하는 보도 프레임을 구성함. 보수언론 또한 제한적이지만 공론화로 상징되는 숙의민주주의를 일정 부분 수용해야 한다는 입장. 즉 원전 정책과 관련해서는 친원전과 탈핵 프레임이 강하게 대립했다면, 숙의민주주의에 대해서는 상대적으로 완화된 프레임 대립을 보임 2. 지역 공론조사 분석: 3개의 공론조사 비교 ㅇ < 표 1 >은 3개 공론조사를 의제, 시민참여단, 최종결정을 기준으로 비교한 것임 ㅇ 공론조사의 설계와 진행과정의 공정성 - 대전 사례에서는 중립적인 전문가로 구성된 공론화위원회와 별도로 이해당사자 협의체와 전문가 검증단을 둠. 이 두 단위는 이해당사자들이 자신들의 의견을 공론조사 과정에 개진하도록 해주는 것은 물론 상호균형을 잡아주는 중요한 역할을 수행함 - 반면에 서사 사례에서는 지역의 주요한 민간단체 및 정당 관계자를 중심으로 공론화위원회를 구성함. 별도의 이해당사자 협의체와 검증단을 두지 않았지만, 다양한 집단의 관계자들이 참여하여 위원회 내부에서 상호견제와 균형을 확보할 수 있었음 - 경주 사례에서는 중립적인 전문가(재검토위원회)와 지역 인사(월성원전 지역실행기구)로 주관 기구를 구성했다고 하나, 탈핵(반핵)시민운동 진영이 참여하지 않아 주요 이해당사자들의 의견을 실제로 수렴하지 못한 것으로 보임 ㅇ 시민참여단의 평등성과 대표성 - 평등성은 일반 시민이 시민참여단에 참여할 수 있는 기회의 평등을, 대표성은 시민참여단이 인구·사회학적 측면에서 일반 시민을 얼마나 대표하는 소우주인지를 의미함 - 대전과 서산 사례에서는 전화번호를 이용하여 시민참여단을 표집했으며, 경주 사례에서는 지역 내 거점을 중심으로 길거리 표집을 수행함. 지역의 거점(길거리)에서 임의표집을 수행한 후 여기에서 최종적으로 시민참여단을 선정한 경주 사례에 비하면 대전과 서산이 상대적으로 잡음이 적었음 ㅇ 숙의의 질 - 대전 및 서산 공론조사의 학습자료집은 세부적인 쟁점의 찬성과 반대 입장을 잘 전달하고 있음. 특히 대전 사례에서는 갈등영향조사와 시민들이 참여하는 시나리오워크숍을 통해 쟁점을 선별하고, 이에 맞춰 찬성과 반대 정보를 균형적이고 충실하게 전달하고 있음 - 반면에 경주 사례에서는 탈핵시민운동 진영이 불참한 탓에, 시민참여단에게 사전에 배포된 학습용 자료집에 찬성 측 중심의 정부가 수록되었음 - 또한 대전과 서산 사례에서는 숙의토론회가 면대면으로 진행된 반면에, 경주 사례에서는 숙의토론회가 참여자들에게 상대적으로 익숙하지 않은 온라인(비대면)으로 진행되었음 - 따라서 경주 사례에서는 앞의 두 사례와 비교하여 전문가를 상대로 충분한 질문과 응답이 오고 갔는지, 시민 간 상호토론이 충분하게 이루어졌는지 확인할 수 없었음 ㅇ 시민사회와의 소통 - 홈페이지를 통한 정보 공개와 의견 취합, 시민토론회 및 TV 토론회 등의 개최를 시행한 대전 사례에서 시민사회의 소통이 상대적으로 더 활발했으며, 서산 사례에서도 숙의토론회 장면을 페이스북으로 실시간 중계하면서 소통하려는 모습을 보였음 - 반면에 경주 사례는 탈핵시민운동 진영 및 증설 반대 주민들의 반대 속에서 공론조사를 진행하였고, 시민참여단에게 보안서약서 작성을 요구하는 등 폐쇄적인 운영형태를 보였음 ㅇ 숙의결과에 대한 수용성 - 대전 사례가 서산 사례보다 더 높은 수용성을 보였으며, 경주 사례는 탈핵시민운동 진영 및 증설 반대 주민으로부터 외면당함. 이러한 차이에도 불구하고, 세 사례 모두 수용을 거부한 집단들이 법적 소송을 제기했다는 공통점을 지님 Ⅳ. 정책적 시사점 ㅇ 숙의민주주의와 그 실현 수단인 다양한 공론화 기법에 대한 관심은 대의민주주의가 안고 있는 민주주의 결핍 문제를 해결하고 보완하는 데서 출발했음 ㅇ 따라서 ‘시민참여의 확대와 심화를 통해 전통적 대의제 정치를 쇄신’하려는 ‘민주적 혁신’의 맥락에서 공론조사의 개선 방향을 본 연구의 정책적 시사점으로서 논의할 필요가 있음 ㅇ 공론조사의 설계와 진행 - 숙의민주주의가 시민의 숙의로 대의민주주의를 혁신하는 정치적 프로젝트인 점을 감안하여 공론조사의 설계 및 진행과정부터 숙의적일 필요가 있음 ㅇ 시민참여단 - 인구통계학적인 대표성만을 고집할 것이 아니라 정책 영향과 실질적 피해를 고려한 시민참여단 구성을 고려해야함 - 일반 시민의 참여 기회의 평등성을 높이기 위해서는 무선전화 안심번호를 활용할수 있도록 제도개선 필요 ㅇ 숙의의 질 - 숙의 참여자들에게 균형 잡힌 정보를 제공해야 함. 특히 인구 규모가 작은 지역사회로 갈수록 지역 사정과 숙의의제의 연관성을 내실 있게 설명해 줄 수 있는 전문가가 부족 ㅇ 결과의 수용성 - 수용성은 공론조사 설계와 진행의 공정성, 시민참여단의 구성, 공론조사와 더 큰 공론장(시민사회) 사이의 소통의 문제임. 즉 전반적으로 공론조사에 대한 사회적 신뢰성 강화를 통해 확보할 수 있음 ㅇ 공론조사의 민주적 혁신을 위한 제언 - 현재 정부 중심의 공론조사 의제 선정 및 활용에서 시민 중심으로 전환 ∙ 시민의 필요에 따라 밑으로부터, 그리고 덴마크의 기술위원회처럼 의회 의원, 정부, 대학, 연구기관, 전문가, 시민단체, 언론 등 다양한 사회집단으로부터 공론조사 의제를 추천받아 객관적이고 투명하게 선정 ∙ 현재 정부는 발생한 갈등을 해결하거나 봉합하려는 도구적 차원에서 공론조사를 활용하고 있음. 하지만 수용성 높은 공론조사를 설계하고 운영하는 것은 쉽지 않으므로, 계획수립 단계에서 갈등 예방의 수단으로 공론조사를 활용하는 것이 더욱 효과적으로 보임 - 공론조사, 더 넓게는 숙의민주주의를 대의제 정치과정 및 시민사회의 공론장과 연계 ∙ 다양한 숙의기법을 활용하는 전담 기구를 통해 대의제 정치과정에 참여(연계)할수 있어야 함 ∙ 또 다른 측면에서는 시민사회의 공론장과 연계를 강화해야 함. 숙의기법을 통해 만들어진 숙의포럼이 제도화된 숙의라면, 시민사회의 공론장은 비제도화된 숙의라고 할 수 있음. 즉 제도화된 의사 형성 채널과 문화적으로 동원된 공중 사이의 상호작용을 통하여 제도화된 숙의포럼이 시민사회로부터 높은 신뢰성을 확보해야 함 (출처 : 요약 5p)
    • 연구책임자 : 김도균
    • 주관연구기관 : 한국환경연구원
    • 발행년도 : 20211200
    • Keyword : 1. 환경갈등;숙의민주주의;시민참여;공론조사;수용성; 2. Environmental Conflicts;Deliberative Democracy;Civic Participation;Deliberative Polls;Acceptability;
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    2021.05.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 : 자외선에 의한 주름생성에서 NOXs와 MMPs의 상호작용 ■ 전체 내용 : 자외선에 의한 주름생성에서 NOXs와 MMPs의 상호작용에 대해 연구하고자 함. □ 연구개발성과 피부노화에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 활성산소를 생산하는 중요 인자인 NADPH oxidase(NOX)가 피부 기질을 붕괴하는 효소인 MMP 조절에 대한 세부적인 작용기전을 제시 함으로 의미 있는 연구 성과로 여겨진다. NADPH oxidase는 여러타입이 세포내에 존재하는데 그 역할이 정확히 잘 알려져 있지 않다. 따라서, MMPs 조절 NOXs의 구체적인 조절확인은 한 단계 더 나아가 UV에 의한 피부 노화를 이해하는데 공헌할 것으로 사료됨. NOX 타입별 MMP 억제 차이를 확인함에 따라, NOX의 각 타입에 대한 연구가 활발히 이루어져 각 타입 단백질에 특이적으로 결합하여 단백질의 활성을 억제할 수 있는 구조의 합성 물질을 개발하는 연구도 더 활발해 질 것으로 사료됨. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 피부세포내에서 새로운 MMP 조절 단백질의 발굴을 통하여 MMP 조절에 대한 새로운 작용기전을 제시하는데 그치지 않고, 3D 피부 모델을 이용한 실험들은 동물 대체 실험의 의미를 가지는데 있어 더욱 체계적이고 의미 있는 연구 성과가 이루어질 것으로 기대된다. 따라서, MMPs 조절 단백질의 발굴은 한 단계 더 나아가 UV에 의한 피부노화를 이해하는데 공헌할 것으로 사료됨. NADPH oxidase를 조절함으로써 피부 광노화 억제를 확임함에 따라, NADPH oxidase의 활성산소 발생에 대한 연구가 더 체계적으로 이루어져 활성산소 억제에 의한 피부 노화 방지에 대한 연구도 더 활발해 질 것으로 사료됨. (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 노은미
    • 주관연구기관 : 원광대학교
    • 발행년도 : 20210600
    • Keyword : 1. 피부광노화;자외선조사;기질단백분해효소;NADPH 산화효소; 2. skin photoaging;ultraviolet radiation;matrix metalloproteinase;NADPH oxidase;
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    2020.12.31

    본 연구는 원전 해체 작업 시 필요한 원전 해체 작업복 및 차폐막 등에 적용할 수 있도록 경량화 및 유연성을 갖는 나노 금속과 고분자 차폐 소재를 개발하였고 기존 제품 대비 15% 이상의 차폐율 성능이 향상된 차폐소재에 대한 설계, 생산, 인증 평가를 완료하였음. 원전 해체 공정 및 작업별 분석을 통해서 필요한 차폐 재료와 성능 기준을 제시하였고, 다양한 크기의 텅스텐-비스무트 중량비, 혼합비별 해석을 통하여 기존 소재 대비 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 실험 수행 및 개발 제품을 일본 후쿠시마 원전에 수출 완료함. 본 연구를 통해서 원천특허기술 (국내특허출원 8건, 국외특허출원 2건, 국내특허등록 2건)을 확보함. (출처 : 요약서 4p)
    • 연구책임자 : 이승엽
    • 주관연구기관 : 서강대학교
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : 1. 방사선 차폐 소재;원전 해체;차폐 해석;설계 최적화;고분자 복합재; 2. Radiation Shielding Material;Nuclear Decommissi oning;Shielding Analysis;Design Optimization;Polymer Composite;
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    2021.01.31

    KURT 기반의 처분환경 진화를 고려한 사용후핵연료 처분시스템 성능 검증을 위해 KURT를 활용한 처분시스템 구성요소의 공학규모 성능 검증기술을 개발하고, 처분환경 진화를 고려한 처분시스템 종합성능평가체계를 개발하는 것을 주요 목표로 하여 4개 기술분야 별로 세부과제를 구성하여 연구를 수행하였고 연구결과는 다음과 같음. ○ 처분시스템 성능평가체계 개발 분야 - 국내 발생 모든 사용후핵연료 대상 처분효율을 향상 시킨 처분개념(KRS+)을 개발하였으며, 국내 원안위고시에 근거한 처분장 운영중 회수방안 설정 - 처분시스템 내 복합현상들을 단위모듈화하여 연계한 프로세스 기반 종합성능평가체계(APro 알파버전) 개발 - 모델 불확도 정량화 방법론과 처분용기당 붕괴열 조합 방법론 개발 ○ 공학적방벽 복합거동 검증기술 개발 분야 - KURT 기반 공학적방벽 복합거동특성 현장시험(In-DEBS)의 THM 특성 DB 구축 - 공학적방벽 성능 규명 및 모델 해석을 위한 완충재 열-수리 복합물성 평가 기술 개발 및 공학적방벽 THM 복합거동 진화모델 개발 및 국제공동연구 검증 - 다중 처분공 간섭현상 현장시험(In-DEBS-M) 개념설계(안) 제시 ○ 처분 지질환경 진화모델 개발 분야 - 심층처분장 건설 및 운영단계에서의 근계영역 천연방벽 특성 변화를 평가하고 모델화하기 위해, 처분터널 및 처분공 주변에서 발생하는 응력, 단열특성 및 수리특성 변화를 현장시험과 모델링을 통해 평가 - 처분용기재료에 대해 무산소 조건의 장기부식시험을 착수하고, 1차 모듈 해체 결과를 토대로 한 구리부식모델 개발 ○ 다중방벽 핵종 지화학거동 평가 - 지화학 인자의 영향을 고려한 사용후핵연료의 방사성핵종 조화 유출 모델 개발 - 처분환경의 변화에 따른 용기부식생성물 및 완충재의 특성 변화와 그에 따른 핵종 수착특성 자료 구축 - KURT 기반 근계영역의 산화환원환경 변화에 따른 용질의 이동/지연 현상 평가 (출처 : 서지정보양식 - 초록 360p)
    • 연구책임자 : 조동건
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20210200
    • Keyword : 1. 공학적방벽;사용후핵연료;성능검증;심층처분시스템;종합성능평가체계;지하처분연구시설;지화학 거동;처분 안전성;처분환경 진화;천연방벽; 2. Engineered barrier;Natural barrier;Spent nuclear fuel;Deep geological disposal sysetm;Evolution of disposal environments;Total system performance assessment framework;Performance verification;KAERI Underground Research Tunnel(KURT);Geochemical behavior;Disposal safety;
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    2021.10.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 화학적 수송모델에 접합할 수 있는 다분산 대기에어로졸 복사 및 광학모듈 개발과 검증 ■ 전체 내용 -화학적 수송모델에 접합할 수 있는 다분산 대기에어로졸 복사 및 광학모듈 개발 -개발된 복사 및 광학모듈을 화학수송모델에 접합하여, 시정, 에어로졸광학두께 등의 에어로졸의 광학적 산출물 도출 -화학수송모델에 의하여 도출된 에어로졸의 광학적 산출물에 대한 원격자료와의 비교 검증. ■ 1단계 ■ 목표 화학적 수송모델에 접합할 수 있는 다분산 대기에어로졸 복사 및 광학모듈 개발과 검증 ■ 내용 -화학적 수송모델에 접합할 수 있는 다분산 대기에어로졸 복사 및 광학모듈 개발 -개발된 복사 및 광학모듈을 화학수송모델에 접합하여, 시정, 에어로졸광학두께 등의 에어로졸의 광학적 산출물 도출 -화학수송모델에 의하여 도출된 에어로졸의 광학적 산출물에 대한 원격자료와의 비교 검증. □ 연구개발성과 본 연구를 통하여, 에어로졸의 조성 및 크기변화가 에어로졸의 광학적 특성 및 복사 강제력에 미치는 영향을 파악하기 위한 이론적 모형을 개발하고 이를 화학수송 모델에 접합하고 그 민감도를 파악하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통하여 도출된 연구결과는 선행연구를 통하여 도출된 에어로졸의 광학적 특성 관련 연구결과를 기반으로 고도화 및 정교화 작업을 통하여 화학수송 모델에 접합함으로서 기존의 원격측정등에서 도출되는 에어로졸의 시공간적 광학적 특성자료와 개발된 모델과의 여러 정량적 비교를 통하여 에어로졸의 특성 파악에 대한 활용될 것으로 기대됨. 또한 국내에서도 미세먼지 예보제의 시행과 더불어 화학수송모델을 기반으로 미세먼지의 예측이 현업화 되어 활용되고 있으며, 한국형 미세먼지 예보 모형을 개발중에 있으며, 정지 궤도 환경위성의 발사를 앞두고, 원격 위성자료로부터 AOD등의 에어로졸 관련 산출물의 질적 제고를 위한 많은 연구들을 진행 중에 있으므로, 본 연구에서 개발하고자 하는 화학수송모델을 통한 미세먼지 농도의 산출과 이를 활용한 광학적 산출물의 계산은 장기적으로 원격 위성자료의 질적 제고 및 활용도 향상에 대한 기초적, 이론적 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 정창훈
    • 주관연구기관 : 경인여자대학교
    • 발행년도 : 20211100
    • Keyword : 1. 에어로졸;광학 특성;에어로졸 광학두께;화학수송모델;복사강제력; 2. aerosol;optical property;aerosol optical depth;chemical transport model;radiative forcing;
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    2021.09.30

    □ 연구개발 목표 해체 비용의 30%∼40%을 좌우하는 해체 엔지니어링 기술 및 해체폐기물 처리기술 분야와, 해체 부지 복원분야에 대해서 세계적으로 아직까지 기술이 정립되지 않은 핵심 요소기술에 대해 국내 전문성 있는 대학 및 연구기관과 연대하여 독창적 원천 기반기술을 개발하고, 해체 산업에 요구되는 전문인력 양성 및 관련 산업의 인프라를 구축함. □ 연구개발 내용 ∙ 부지 환경 복원을 위한 지하수 수중 저준위 방사능 모니터링 기반기술 구축 - 섬광체를 활용한 해체 부지 수중 방사능 측정 기술 개발 - 현장에서 적용가능한 전처리 및 계측 시스템 개발 ∙ 확률론적 인지기법을 이용한 원전 해체 위험도 평가기법 및 저감화 기반기술 개발 - 고방사능 시설 해체공법 휴먼에러에 의한 안정성 평가 - 위험도 저감화 기반기술 개발 ∙ 난처리성 제염폐액 처리 나노복합체 제조 원천기반 기술 및 처리 신공정 개발 - 제염폐액 내 계면활성제, 착화제의 분리 및 처리기술 - 제염폐액 내 핵종제거를 위한 흡착 유기구조체신소재 제조 및 처리기술개발 ∙ 방사성핵종의 선택적 제거를 위한 차세대 자가추진 마이크로모터 원천기술 개발 - 친환경성 마이크로/나노 추진체 개발 - 방사성 핵종/유기물 제거를 위한 마이크로/ 나노모터 개발 ∙ 제염해체 및 환경복원 산업 전문인력 양성 및 학연간 기술교류 협력체계 구축 - 제염해체 기술 교재 개발 및 제염해체 기술 역량 보유 멤버십 기업 맞춤형 교육 - 제염 해체 관련 인력 파견, 학부/대학원 강의 개설 - 세부 과제별 기술정보 교류: 주기적 연구발표회 및 세미나 개최 □ 활용계획 및 기대효과 ∙ 제염 해체 과정 중 오염물질 현장 누출감시 및 해체 부지의 환경복원 후 중장기적 방사능 오염물 확산 감시에 활용 ∙ 확률론적 인지기법을 이용한 인적오류평가 기술 적용으로 원전해체 안전성을 증진시키고 이해관계자들에게 안전성을 효과적으로 설명할 수 있는 기초 자료로 활용함. ∙ 국내외 원전해체 안전성평가 수행, 관련 절차서 작성의 기본 자료로 활용되며, 또한 해체엔지니어링 분야의 기술력 제고에 기여함. ∙ 원자력시설의 해체시 다량발생하는 난처리성 제염폐액을 처리하기 위한 기반기술로 활용하며 국내 고유의 폐기물처리 기반 기술 확보를 통한 국가경제 이바지함. ∙ 자가추진 마이크로모터 기반의 차세대 방사성 폐액처리 기술 확보로 고방사성 해체폐기물 및 지하수 복원기술로 적용이 가능하여, 후쿠시마 원전사고와 같은 대형 원전사고시 발생되는 대량의 방사성 오염수 처리기술로 활용 ∙ 제염 해체 관련 기관간의 기술 교류 및 교육 기회 제공을 통한 전문 인력양성을 통하여 제염 해체 산업 발전에 직접적으로 활용함. (출처 : 요약문 3p)
    • 연구책임자 : 김희령
    • 주관연구기관 : 울산과학기술원
    • 발행년도 : 20211000
    • Keyword : 1. 제염 해체;방사능 모니터링;폐기물 처리;위험도 평가;피폭 저감화;나노섬유;마이크로 모터;인력 양성; 2. Decontamination/dismantling;Radioactivity monitoring;Waste treatment;Risk assessment;Reduction of exposure;Nanofiber;Micromotor;Manpower training;
  • 11535

    2021.09.30

    □ 연구개발 목표 ○ 사용후핵연료 전해환원에서 저환원율 원소 환원 특성 규명과 효율 향상 - 저환원율 원소(희토류 금속과 알칼리 토금속 원소)의 전기화학 데이터 생산 - 저환원율 원소의 전해환원 반응 특성과 저효율 원인 규명 - 미환원 산화물이 후속공정과 최종폐기물에 미치는 영향을 평가 - 중요 문제 원소의 환원효율을 높일 수 있는 공정 개선방안을 도출 □ 연구개발 내용 ○ 1단계: 미환원 산화물의 전기화학 데이터를 구축하여 전해환원 과정에서 저효율을 보이는 희토류와 알칼리 토금속의 환원 반응 특성과 저효율 원인 규명 - 희토류 금속과 알칼리 토금속 미환원 산화물의 전해환원 중 간접환원 및 직접 환원과 관련된 전기화학과 열역학 데이터 문헌조사 및 측정 - 전해환원 실험 장치를 구축하여 예비 환원실험을 진행하고, 희토류와 알칼리 토금속의 전해환원 반응 특성과 저효율 원인 규명 ○ 2단계: 미환원 산화물이후속공정으로 전달되어 핵물질 회수공정과 최종폐기물에 미치는 영향을 평가하고, 환원율 향상이 필요한 원소에 대하여 환원율을 향상할 수 있는 공정 개선 방안을 도출 - 미환원 산화물이후속공정인 공용융염 환경에서 용출 여부, 용출 화합물 형태, 회수체에 전착되는 거동을 평가하고 후속공정 효율 저해 원소 도출 - 미환원 산화물이 존재할 수 있는 전해환원 용융염 폐기물, 전해정련 양극폐기물, 공용융염 폐기물 등 최종폐기물 특성에 미치는 영향 평가 - 전해환원 운전조건과 환원반응을 개선(인가전위, 환원제, 온도 등)하여 후속공정 목표달성을 방해하고 최종폐기물 특성을 저해하는 중요 저환원율 원소 산화물에 대한 전해환원율 향상 방안 도출 □ 활용계획 및 기대효과 ○ 미환원 산화물의 환원율을 높여서 공정 효율을 증가 ○ 고속로 핵연료 품질에 직접적인 영향을 주는 후속공정에 주는 영향을 최소화하며, 최종폐기물에서 고방열성 핵종에 대한 정밀한 특성을 파악 ○ 고온 용융염과 산화물 복합계면에서 일어나는 방사화학적 현상에 대한 이해를 증진하여 차세대 핵연료주기 시스템에 실증에 기여 ○ 사용후핵연료 파이로프로세싱과 후행핵연료주기 차세대 전문 인력 양성 (출처 : 요약문 3p)
    • 연구책임자 : 최성열
    • 주관연구기관 : 서울대학교
    • 발행년도 : 20211000
    • Keyword : 1. 방사화학;전해환원;복잡계면;희토류금속산화물;용융염;사용후핵연료;파이로프로세싱;알칼리토금속산화물; 2. Radiochemistry;Electrolytic Reduction;Complex Interface;Rare Earth Metal Oxide;Molten salt;Spent Nuclear Fuel;Pyroprocessing;Alkaline Earth Metal Oxide;
  • 11534

    2021.10.31

    □ 연구개요 후쿠시마 원전 사고와 세계 곳곳의 탈원전(원전 해체) 기조로 인한 방사성 동위원소의 누출에 대한 우려가 커지고 있으며, 이에 방사성 오염 물질 제거는 물론 검출과 추적까지 가능한 다기능성 흡착제의 개발이 요구되고 있음. 본 연구에서는 1) 환경 및 인류에 심각한 영향을 미치는 중장반감기 방사성 핵종의 제거와 동시에 시인성이 추가된 자체발광 방사성핵종 제올라이트 흡착제를 개발하여 특별한 검출장비 없이 방사선을 사람의 눈으로 즉시 확인이 가능하게 하며, 2) 발광센터인 나노구조체 종류 및 도입량 그리고 다양한 제올라이트 골격형태에 따른 발광특성을 체계적으로 연구하여 방사선 조사에 의한 제올라이트의 발광기작을 명확하게 규명하고자함. 또한, 3) 제올라이트 내에 차폐능을 갖는 납 또는 텅스텐 나노구조체를 함께 도입하여 방사성 핵종의 제거 및 검출과 동시에 이들이 방출하는 방사선을 1차적으로 제올라이트 미세동공 내부에서 차폐하여 2차 차폐에 대한 방사선의 세기를 감소시키는 물질을 개발하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구에서는 1) 나노구조체 종류 및 도입량 그리고 다양한 제올라이트 골격 형태에 따른 발광 특성을 체계적으로 분석하여 방사선 조사에 의한 제올라이트 발광 기작을 명확하게 규명하고자 하였으며, 2) 제올라이트 내에 납 또는 텅스텐 나노구조체를 함께 도입하여 방사성 핵종의 제거와 동시에 이들이 방출하는 감마선을 1차적으로 제올라이트 내부 미세 나노동공에서 차폐를 하여 2차 차폐에 대한 방사선의 세기를 감소시키고자 하였음. 1차년도부터 4차년도까지 다양한 발광 특성과 차폐능을 갖는 나노구조체를 제올라이트 내에 성공적으로 도입하였고, 방사광가속기 X-선을 이용하여 3차원 구조분석 결과 TiCl62-, ZrX62-, HfX62-, PbX42- (X = Cl, Br, I), 및 Sn4I44+ 와 같은 다양한 나노구조체를 발견할 수 있었음. 이러한 다양하고 새로운 구조의 나노구조체는 제올라이트 내부에서 우수한 섬광특성과 차폐능을 가지며, 방사성 핵종을 흡착하였을 때 시인성을 추가함과 동시에 방사능 세기를 감소시킬 수 있다는 다양한 연구 결과를 확보할 수 있었음. 측정한 섬광특성 결과에 대해서는 3차원 구조를 기반으로 구조-특성 상관관계를 연구한 결과 섬광 기작을 규명할 수 있었으며, 이를 통해 섬광 특성의 세기를 개선함과 동시에 중심 파장 등을 제어할 수 있었음. 특히, 발광특성이 매우 우수한 페로브스카이트 및 유사 페로브스카이트 조성을 제올라이트 내에 도입하여, 세계 최초로 수분 안정성을 100% 확보하여 물속에서도 발광특성이 변하지 않는 수착제를 개발할 수 있었으며, 발광센터의 중심에 있는 납으로 인해 차폐능을 가질 수 있었음. 본 연구에서 궁극적으로 개발하고자한 다기능성 방사성 오염물질 흡착제를 성공적으로 개발하여 초기 연구목표를 성공적으로 달성할 수 있었음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서는 세계 최초로 다공성 물질인 제올라이트 기반 섬광체를 개발하였고, 이러한 물질의 1) 수착능, 2)자체발광능, 3) 차폐능 3가지 기능을 활용하여 방사성 오염 물질을 처리하는 새로운 응용성을 제시하고 있음. 특히, 원전 사고 지역 및 원전시설 폐기시 방사성 오염 물질의 제거 및 관리가 필수적이며, 본 연구에서 개발한 물질을 사용하여 방사선 안전에 관한 새로운 패러다임을 제시할 수 있을 것으로 기대함. 일본 후쿠시마에는 아직도 강한 방사능이 방출되고 있으며, 반감기(~30년) 동안 방사능에 대한 위험성에 꾸준히 노출되어 있음. 제올라이트 기반 다기능성 수착제의 kg 단위 대량생산 방법도 본 연구에서 확보하였기 때문에 원전 사고 지역 뿐만 아니라 원전 해체시 방사성 오염 물질 제거제로 활용할 수 있을 것으로 기대함. 학문적으로도 제올라이트 기반 섬광체의 최초 개발 및 페로브스카이트 및 유사 페로브스카이트 나노구조체들의 수분 안정성 100% 확보라는 두 가지 중요한 결과를 도출할 수 있었고, 관련한 분야의 후속 연구에 대한 가능성을 제시할 수 있었음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 허남호
    • 주관연구기관 : 경북대학교
    • 발행년도 : 20211100
    • Keyword : 1. 광학 제올라이트;자체발광 제올라이트;방사선 차폐;방사성 핵종 검출;첨단기능성소재; 2. optical zeolite;self-luminous zeolite;radiation shield;radiation nuclides sensors;advanced functional material;
  • 11533

    2020.12.31

    원자력발전소의 지속성을 보증하기 위해서는 원자력 계통의 건전성/신뢰성이 담보되어야 함. 원자로 내부구조부품과 원전 2차계통 배관의 신뢰성 검증은 원자력 발전소 건전성 향상과 기술선진화에 직결됨. 원자로 내부구조부품의 중성자 유기 응력부식균열을 실증할 수 있는 시설을 구축하였으며, 구축된 유동가속부식 실증 시험시설을 활용해 다양한 컴포넌트에 의해 형성된 비대칭 유체에 의한 배관감육을 실증하였음. 또한 실증시험과 이를 통해 생산되는 자료에 대해 품질보증체계를 구축하여 자료의 활용성과 신뢰성을 제고하였음. 중성자 조사재 취급이 가능하도록 원격 조종기를 구비한 중성자유기 응력부식균열 실증시험장치와 목업 핫셀을 cold lab에 구축하였고, 이를 활용하여 원자로 내부구조물 IASCC 실증시험 절차 및 원격제어 운전절차를 개발하였음. 최대 360℃, 20MPa의 1차 냉각수 고온 고압 환경 및 가속 조건을 구현할 수 있음을 확인하였고, leak free 설계의 안전성을 검증하였음. 미국 미시간대와 기술교류를 통하여 IASCC 실증시험 및 조사재 취급 절차를 개발하였고, 한수원 중앙연구원 및 미국 EPRI와 기술협력을 통하여 중성자 조사재 시편 수급을 위한 국내 해체원전 활용 및 관련 국가연구개발사업을 기획하였음. 오리피스, 엘보우의 배관감육에 대한 영향을 실증하였으며, 오리피스와 엘보우의 복합작용에 의해 비대칭의 최대 감육이 발생함을 확인하였음. 실증시험결과는 한전기술에서 개발한 배관감육관리 프로그램의 예측값과 비교하여 프로그램의 성능검증과 개선필요성을 동시에 확인하였음. 또한 원전 배관의 감육율 예측 신뢰성을 향상시키기 위하여 오리피스와 엘보우에 의한 비대칭 복합 유동을 유한요소 프로그램인 COMSOL과 ANSYS로 해석하여 결과를 비교 분석함. 이를 통해 배관을 이용한 실증시험과 예측의 상이함을 확인하였음. 또한 FAC 배관의 감육을 실시간으로 모니터링할 수 있는 waveguided 고온 UT 측정 시스템을 개발하였고, 이를 상온 UT 측정 결과와 비교하여 개발된 고온 UT 측정 시스템의 신뢰성을 검증하였음. 플렉시블 IDT 기반 레이저 스캐닝 검사 시스템을 개발하였으며 원전 2차계통 배관의 안전성을 향상에 활용될 수 있음. 가동 원전의 배관관리를 위한 머신러닝 기반의 FAC 데이터베이스 구축방법 및 실시간 배관 두께변화율 예측기술을 확보하였음. 향후 4차산업기술 접목을 통한 배관 감육관리 프로그램 성능 고도화, 안전성 증진 및 원전기술 수출에 기여할 수 있을 것으로 기대됨. 원전재료 물성DB 웹사이트를 문서기반 DB 프레임워크와 자바스크립트 기반 최신 웹기술을 이용하여 구축하였음. 이 DB 시스템에 기존 금속 기반 재료물성 시험 결과를 변환하여 입력하였고, 세라믹 기반 재료 물성에 대해서도 추가하였음. (출처 : 서지정보양식 151p)
    • 연구책임자 : 김동진
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : 1. 원전내부구조부품;열화실증시험시설;비대칭 유체;감육실증;유체해석;재료성능 평가 DB;배관감육 품질보증;머신러닝; 2. Reactor internal;material degradation test facility;asymmetric fluid;FAC verification;flow analysis;material performance DB;FAC quality assurance;machine learning;
  • 11532

    2020.12.31

    Ⅳ. 연구개발결과 ○ 제 1세부: 웹기반 방사능오염 예측 시스템 구축 웹기반 방사능 오염예측 시스템의 가장 근간이 되는 모듈은 대기 및 해양으로 누출된 방사성물질의 이동경로를 예측하는 모델이다. 이를 위하여 4차 원자력연구개발 사업을 통하여 한국원자력연구원에서 개발한 대기확산모델 LADAS와 해양확산모델 LORAS가 채택되어 시스템에 탑재 되었다. 웹기반 방사능 오염예측 시스템에서는 사고 시 방사성핵종의 선원항을 입력하면 우선 대기확산모델을 운영하여 대기, 육지 침적량 및 해수면 침적량을 계산한 후 이들 자료를 DB에 저장하고, 해양확산모델에서 DB에 저장된 해수면 침적량 자료를 자동으로 연계하여 해양확산을 평가할 수 있도록 시스템을 구성하였다. 본 과제에서 구축하고 있는 웹기반 방사능오염 예측 시스템은 실시간 기상자료를 이용하여 현업 수준에 이르는 신속한 평가를 진행해야 하므로 계산 속도의 극대화를 위해 초고속 병렬 클러스터의 사용이 필요하다. 실시간 방사능오염 예측평가를 현업 수준으로 신속하게 진행하기 위해서는 고속 병렬 수치계산, 대용량 데이터 고속 전송 및 대용량 스토리지가 뒷받침되어야 하며 이를 위해 최적화된 병렬 연산이 가능한 수치모델과 인피니밴드(InfiniBand)에 기반한 계산노드간 대용량 고속 데이터 전송이 요구된다. 상기의 조건을 만족하는 안정된 독립 시스템을 구축하기 위해 웹기반 방사능 오염 예측 시스템 계산용 초고속 병렬 클러스터 시스템을 구축하였다. 시스템내 대기 및 해양확산모델 연산속도 향상을 위하여 모델을 병렬화하였는데, 지구규모 대기확산모델에 적용하였을 때 사용한 CPU 코어 수에 따른 모의실험 연산시간 변화를 평가해 보면 투입한 계산자원 대비 효율이 가장 높은 최적화된 CPU 코어 수는 대략 28~32개 사이임을 알 수 있고 이에 따라 웹기반 방사능 오염 예측 시스템에서 유관 정부기관(사용자) 당 28코어 혹은 계산노드 1대를 배정하는 것이 효율적이 판단된다. 고속 병렬 수치계산의 최적화는 우선 수치모델 자체의 모델/코드 최적화와 컴파일러 및 시스템 구조/설정 상의 최적화를 통해 현업 수준의 신속한 계산이 가능한 일정한 수준까지 진행할 수 있으며 computational resource의 분배를 조정하여 실시간 방사능오염 예측평가에 적용할 수 있다. 또한, 일정 수준 이상의 최적화를 진행하기 위해서는 수치모델의 각 모듈별 개별 최적화와 함께 전/후처리 모듈 최적화 및 전체적인 연산속도 향상을 위한 모듈을 추가로 구축하는 방법이 있다. 본 연구에서는 이를 위해 대기 및 해양 확산 수치모델의 모듈에 대한 개별적인 최적화와 시스템 계산자원 분배 최적화를 포함해 이를 포괄적으로 지원하는 연산속도 향상 모듈을 구축하여 고성능 병렬 클러스터의 연산속도를 향상 시켰다. 방사능 오염예측 시스템 내 환경으로 누출된 방사성물질에 의한 내부 및 외부 방사선량 평가모듈과 오염된 농수산물 섭취에 따른 섭취선량 평가모듈을 구축하여, 방사성물질의 대기 및 해양 환경내로 확산 이후 인체 피폭선량 평가와 오염된 음식물의 섭취에 따른 위해도를 평가하는 모듈을 구축하였다. 최종적으로 본 연구에서는 대용량 자료 처리 및 연동모듈 개발, 확산모델 병렬화, 웹기반의 GUI 구성, 계산결과의 가시화, 사용자 적정 코아수 배분 및 시스템 계산자원 분배 최적화 모듈 등의 1단계 웹기반 방사능오염 예측 시스템을 구축하였다. ○ 제 2세부: 휴대용개인방사능오염측정키트 시제품 개발 및 성능인증시스템구축 생활주변 환경에 대한 방사능오염을 감지할 수 있을 정도의 성능과 민감도를 갖고, 핵종분석이 가능하여 인공방사능 판별이 가능하고, 고성능·저가의 상온반도체 센서기반 휴대용 방사능 오염측정기를 TRL9 수준으로 개발하였다. 최근에 군사용에서 해제된 화합물반도체 CdZnTe 방사선센서 기술을 적용하여 효율적인 핵종분석기술을 통한 인공방사능 판별 구현하였으며, 일반적인 저가의 CdZnTe 방사선센서 크리스탈 (1 cm × 1 cm ×0.5 m) 에 Coplanar grid 전극 2 개를 사용하여 감마선의 위치를 감지하는 민감형 오염측정기를 구현하여 획기적인 에너지 분해능(2.7 % FWMH;Cs-137의 662 keV 감마라인)을 달성하였다. 본 기술을 적용하여 10 만원 이하의 저가의 계수용 CdZnTe 방사선센서 크리스탈을 사용하여 300 만원 이상의 고순도 분광분석용 방사선센서와 유사한 에너지 스펙트럼 측정능을 가진 측정기를 개발하였다. 여러 저노이즈·고속 신호처리, 저전력소자, SoC 집적기술, 그리고 오픈 하드웨어와 오픈소프트웨어소스를 적용하여 휴대성 강화 및 저비용제작 가능한 완제품을 개발하였다. 이미 상용된 방사능오염측정기의 성능인증서비스를 위해 국제규격에 적합한 방사능오염측정기 성능시험시스템 및 공인 인증체계를 구축하였으며, 9 개의 성능시험 항목별 절차수립, 최소 검출방사능시험기술개발, 단일광자민감도 시험을 위한 고속 디지털신호처리시스템을 구축하였고, 개발된 완제품 시제품에 대하여 성능시험을 시범 실시하여 시험절차서 품질시스템 등록 및 시험성적서 발급을 완료하였다. ○ 제 3세부: 방사능 식물정화기술 개발 기존에 세슘제염 후보식물로서 알려진 해바라기 대비 Cs 제염 효율이 우수한 새로운 자생식물체로서 색동호박을 선발하였으며, 선발된 자생식물을 이용하여 세슘 제염효율을 분석하여 보았다. 이 때. 비교 시험된 다른 자생식물 대비 색동호박의 Cs 흡수율이 가장 우수하였는데, 특히 색동호박은 specific Cs uptake (128μg/10mg) 및 total Cs uptake (5,149μug) 모두에서 가장 우수한 양상을 보였다. 기존의 잘 알려진 해바라기가 specific uptake가 29μg/10mg, total uptake가 509μg인데 비해, 색동호박의 경우 128μg/mg 및 5,149μg로서 해바라기에 비해 각각 specific uptake rate는 4배, total uptake rate는 10배 이상 우수한 것으로 나나났다. 보다 효율적인 제염효과를 얻기 위해 새로운 개념의 생물전기화학반응기를 설계하고 제작하였으며, 이러한 반응기를 활용한 경우 활용하지 않은 경우에 비해 Cs 제염효율이 3배 증가되는 것으로 나타났다. 세슘제염 후보식물인 색동호박에 대하여 다양한 온도, 습도, pH 환경조건에서 세슘 제거 능력을 시험하여 보았다. 그 결과, 색동호박을 20-30도 사이의 조건, 30-80%의 습도조건 및 토양 pH 5-9사이에서 4주간 배양한 결과 80% 이상의 제염효율을 보였다. 지속적으로 Cs을 공급하여 준 경우 최대 세슘 제거량을 분석한 결과 19g의 세숨(55조 Bq 및 1,5600Ci)에 상응하는 세슘을 제거할 수 있었으나, 식물의 생장 및 방사선에 의한 영향을 고려한 경우 안정적으로는 4,000억 Bq의 세슘을 60일 이내에 안정적으로 제거할 수 있음을 보았다. 이상의 결과는 색동호박이 매우 우수한 Cs 제염식물로서 사용될 수 있음을 의미하는데, 특히, 색동호박의 경우 기존에는 방사능제염식물로서 전혀 고려되지 않았던 식물로서, 야생에서 Cs의 제염을 위해서 최우선적으로 고려해야 할 것으로 기대된다. (출처 : 요약문 10p);
    • 연구책임자 : 김인규
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20210100
    • Keyword : 1. 방사능;방사성핵종;방사능 오염;웹기반 방사능오염 예측;방사능 검출기;식물정화기술; 2. Radioactivity;Radionuclides;Radioactive contamination;Web-based prediction system of the radioactive contamination;Radiation detector;Phytoremediation;