비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이덕중
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 전노심 해석;원전 실설계;최적화 및 가속화;설계인자;수치원자로;다물리 해석;중성자 수송;불확실도 평가; 2. Whole Core Analysis;Practical Nuclear Design;Optimization and Acceleration;Design Parameter;Numerical Reactor;Multi-physics Analysis;Neutron Transport;Uncertainty Analsysis;

□ 연구개요 본 연구에서는 고차원 공분산 추정과 관련하여 (1) 비구조적 (unstructured) 공분산 행렬의 추론, (2) 구조적 (structured) 공분산 행렬의 추론, 그리고 (3) 구조적 고차원공분산 추정량의 계산과 관련한 세 가지 주제에 대하여 다양한 세부 연구를 진행하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 (1) 비구조적 공분산행렬 추론과 관련하여 가장 중요한 두 주제인 (i) 양정치성을 지니지 못한 공분산 추정량을 초기 추정량의 수렴 속도와 구조를 보전하며 양정치 행렬로 만드는 절차와 (ii) 결측치가 있는 고차원 자료의 공분산행렬 추정량으로서 IPW추정량의 수렴속도를 결측에 대한 매우 일반적인 가정 하에서 계산하였다. 두 대표 주제와 관련하여 5편의 논문을 작성하였고 이 외에도 비구조적 공분산 행렬 추론과 관련하여 5편의 논문을 추가적으로 작성하였다. (2) 구조적 공분산행렬의 추론과 관련 가장 중요한 주제인 (i) 교차공분산 행렬의 추정과 관련한 연구를 마쳤고 추가로 (ii) separable성질을 지닌 공분산 행렬에 대한 여러 논문도 작성하였다. 구조적 공분산행렬의 추론과 관련하여 위의 두 주제를 포함 9편의 논문을 작성하였다. (3) 고차원 공분산행렬의 계산과 관련 (1)과 (2)주제의 계산절차와 R package를 개발하여 온라인 공개하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 먼저, 양정치성을 띄지 않는 공분산행렬을 선형축소(linear shrinkage)기법을 이용 양정치화 시키는 작업은 본래는 초기 추정량의 구조를 보전하는 것을 목적으로 하였으나 이러한 목적이 없더라도 양정치화의 중요한 도구로 사용될 수 있다. 특히 양정치성을 띄지 않는 IPW추정량의 양정치화와 이를 이용한 희소 역공분산 행렬의 추정문제에 적용될 수 있고 더불어 element-wise matrix norm이나 nuclear norm에 대한 FSPD 이론의 확장도 실제 응용에서 중요한 문제이다. 다음으로 결측치가 있는 IPW 추정량의 이론적 성질은 지금까지의 결과 중 가장 일반적인 결과를 얻었고 이는 결측치가 있는 고차원 다변량 자료의 모니터링, 고차원 회귀분석 등 결측치와 관련한 여라 다른 연구들의 중요한 도구로 사용되고 후속 연구들을 계획 중에 있다. 마지막으로 heavy-tail 고차원 자료와 관련한 연구들은 현재의 표본공분산행렬과 관련한 연구결과들을 Tyler-M 추정량이나 Kendall’s tau 기반 추정량으로 확장하는데 있어 의미 있는 시작점이 되는 논문들이라 할 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임요한
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 고차원 공분산 행렬;양정치행렬;역확률 추정량;구조적 교차공 분산행렬;분할가능 공분산행렬; 2. High dimensional covariance matrix;Positive definite matrix;Inverse probability weight estimator;Structured cross-covariance matrix;Separable covariance matrix;

□ 연구개발 목표 본 연구에서는 미래전장에서의 다양한 첨단무기체계 공격에 대응할 수 있는 복합, 고성능 알루미늄기지 방호 소재를 개발하기 위하여 - 다양한 강화상 및 비금속 원자가 함유된 알루미늄기지 하이브리드 소재의 방호성능에 대한 국내외 기술조사를 실시하고, - 조합실험, 기계학습, 인공지능 설계의 방법으로 복합 방호 성능에 최적화된 강화상 및 비금속 원자가 분산된 알루미늄기지 하이브리드 소재를 설계하며, - 3D Printing 및 주조/성형 공정을 통해 복합 방호용 알루미늄기지 하이브리드 소재를 구현할 수 있는 기술을 확보하고자 한다. □ 연구개발 내용 1) EMP, 방사능, 충격파 대응 알루미늄기지 하이브리드 소재 기술조사 2) 논문, 특허 등 기존 문헌에 근거한 알루미늄 하이브리드 소재 DB 구축 3) 조합실험을 통한 다양한 알루미늄기지 하이브리드 소재 DB 확장 4) 기계학습 및 인공지능 설계를 통한 소재 조합 최적화 및 복합 방호용 하이브리드 소재 설계 5) DED (Direct Energy Deposition)기반 알루미늄기지 하이브리드 분말을 3D Printing 기술 개발 6) PIT (Powder-in-tube) 기법 및 고에너지 주조법을 활용한 알루미늄기지 하이브리드 분말의 주조/성형 기술 개발 7) FSW (Friction stir welding) 기반 이종 소재간의 접합 기술 개발 등을 통해, 다수의 방호 영역에 동시 적용될 수 있는 새로운 소재를 개발하고, 이를 부품화할 수 있는 기초 기술을 확보하고자 한다. □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) - 고기능화/첨단센서화가 예상되는 미래의 전장에서 주도권을 확보할 수 있도록, EMP, 방사능, 충격파 등 미래형 첨단무기체계에 대응할 수 있는 방호소재 원천기술 확보 - 고강도, 고강성, 전자파차폐, 에너지 흡수등 다양한 기능성을 지는 경량하이브리드 소재 개발에 따른 민간분야 (미래 모빌리티, 원자력발전구조재, 전자파차폐소재 등) 응용 - 나노소재분야 인력 양성 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 최현주
• 주관연구기관 : 국민대학교
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 알루미늄;복합소재;마찰교반용접;적층제조;전자기 펄스;충격파;방사능;주조; 2. Aluminum;Composites;Friction Stir Welding;Additive Manufacturing;Electromagnetic Pulse;Shock Waves;Nuclear Radiation;Casting;

□ 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;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 허진목
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 파이로;사용후핵연료;타당성;핵심요소기술;원자력; 2. Pyroprocessing;Spent fuel;Feasibility;Core elemental technology;Nuclear energy;

※ 연구개발 목표 □ 최종목표: 첨단 방사선 기술 활용 수계 이차전지용 저가 고안정성 전해질/셀 설계 및 합성 기술 개발 ○ 다중이온전달기반(Zn²⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Co²⁺, Mn²⁺, etc.) 고전압 수계 전해질 설계 및 안정성 확보 ○ 다중이온 기반 고전압 하이드로젤 분리막/전해질 설계 및 합성 기술 ○ 첨단 방사선 기술 (중성자/X-선 산란/영상) 기반 수계 이차전지 소재/셀 분석 기술 개발 ※ 연구개발 내용 □ 다중이온전달기반 고전압 수계 이차전지 전해질 원천기술 개발 ○ 다중이온 고전압 수계 전해질 설계 및 고전압 안정성 확보 기술 - Zn²⁺ // (Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Co²⁺, Mn²⁺, etc.) 다중이온 고안정성 수계 전해질 설계 및 합성 기술 - pH 제어 및 첨가제를 통한 고안정성 artificial SEI 제어 및 고전압/저전압 계면 안정화 기술 ○ 다중이온 기반 고전압 하이드로젤 분리막/전해질 설계 및 합성 기술 - 나노/마이크로 pore 및 막 제어 기술을 통한 이온 전도 제어 젤 설계 - 고전압 구동을 위한 젤 내 수소/이온 결합 제어기술 ※ 개발 목표 : 1) 수계전해질 고전압 성능 : > 1.5 V, 2) 수계전해질 이온전도도 0.1 S/cm at 25℃, 3) 수계전해질 온도 안정성: 30℃ ~ 70℃ □ 첨단 방사선 기술 기반 수계 이차전지 소재/셀 분석 기술 개발 ○ X-선/중성자 소각 산란 기술 활용 전해질 및 전극 나노 구조체 설계 및 분석 - 나노 단위 전극 및 전해질 구조 변화 측정/분석 기술 개발 ○ 중성자 영상 기술 기반 셀 메커니즘 분석 및 고전압 안정화 기술 - 중성자 영상 기술 기반 전극 및 셀 내부 이온 전도 메커니즘 규명 ○ 중성자 회절 기술 기반 전극 소재 정밀 구조 분석 - 중성자 회절 기반 전극 소재 원자단위 이온 전도 메커니즘 규명 ※ 개발 목표 : 1) Scale-up을 위한 25 cm²급(250 Wh/kg 이상) 수계 전해질 기반 이차전지 셀 제작, 2) 첨단 방사선 분석 기반 수계셀 측정/분석 기술 개발 ※ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) - 저가 고전압 수계 전극 및 전해질 원천소재기술 개발을 통한 보다 안전한 대용량 에너지 저장장치 개발 및 수계 이차전지 상용화 - 차세대 수계 이차전지에 대한 기초과학적 연구는 물론 산업체 원천기술 확보, 응용 연구 확대 및 고도화, 산업적 파급효과가 높은 성과 창출에 기여 - 첨단 방사선 기술 활용 구조 분석 기법을 다양한 에너지 저장 소재에 적용 가능할 것으로 예상 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김형섭
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 다중이온전달;전해질;수계 이차전지;고전압;X-선 소각 산란;중성자 산란;중성자 영상;분석 기술; 2. Multi-ion transfer;Electrolyte;Aqueous rechargeable batteries;High-voltage;Small angle X-ray scattering;Neutron scattering;Neutron imaging;analysis technique;

□ 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;

□ 연구개발 목표 방사성폐기물 관리를 위한 다상 복잡계면에서의 방사화학 연구 ● 사용후핵연료 전해환원에서 저환원율 원소 환원 특성 규명과 효율 향상 ● 방사성폐기물에 잔류하는 미량의 악티나이드 회수를 위한 공정장치 개념 개발 ● 고온 수용액 환경에서 악티나이드 원소의 화학적 거동 및 특성 규명 ● 제일원리 기반 전산방사화학을 이용한 다상 복잡계면 물성획득 ● 섬광광섬유 및 섬광체 이용 핵종분석 비파괴 방식 다차원 고분해능 센서시스템 개발 ● 학‧연 연계 다양한 매질에서의 악티나이드 화학연구 기반 구축을 통한 방사화학 분야의 차세대 전문 인력 양성 □ 연구개발 내용 1단계 (2016~2018) ● 전해환원 과정에서 저효율을 보이는 희토류/알칼리 토금속의 환원반응 특성과 저효율 원인 규명 ● 용융염과 액체금속 접촉계면에서의 란타나이드/악티나이드의 전해환원 및 선택산화 거동 연구 ● 고온 수용액 환경에서의 악티나이드 착화합물 형성 특성 규명 ● 고상/용융염, 용융염/액체금속의 다상 복잡계면에서 전기화학적 물성 획득 ● 섬광광섬유를 이용한 비파괴 핵종 분석용 센서시스템의 개발 및 성능평가 ● 고온 용융염용 마이크로전극 제작, 성능 시험 및 학‧연 연계 악티나이드 화학연구 2단계 (2018~2021) ● 미환원 산화물의 핵물질 회수공정과 최종폐기물에 미치는 영향 평가 및 환원율 향상 공정 개선 방안 도출 ● 용융염과 액체금속 접촉계면을 통한 악티나이드 회수 공정장치 원리 개발 ● 고온 수용액/고체·광물질 계면에서의 악티나이드 원소의 복합화학 특성규명 ● 용융염/액체, 유리화 물질/수용액 환경 하 열역학적. 동역학적 물성 획득 ● 섬광체를 이용한 다차원 고분해능 비파괴 핵종 분석용 센서시스템의 개발 및 방사화학 분야의 실제 적용성 타진 ● 마이크로전극을 이용한 용융염내 악티나이드 전기화학 거동 측정 및 학‧연 연계 악티나이드 화학연구 연구개발 성과 목표 ● 용융염-산화물 다상 복합계면에서 저환원율 원소의 반응 규명 ● 용융염 환경에서 액체금속 전극으로 이종금속합금 형성에 의한 저전위 동시환원 반응 규명 ● 고준위폐기물 및 사용후핵연료 처분안전성과 밀접한 종합적인 악티나이드 화학거동 이해증진 ● 제일원리를 이용 전산모사를 통한 방사화학연구의 새로운 기법 확립 ● 섬광광섬유 및 섬광체를 이용한 방사성폐기물의 방사능 분포 측정 및 핵종 판별용 비파괴 방식의 다차원 고분해능 센서시스템 개발 ● 마이크로전극을 이용한 용융염 내 란타나이드, 악티나이드 전기화학 측정 자료 ● 방사화학 교육지원, 학연 방사화학연구 네트워크 구축 및 인력교류 ● SCI급 논문 게재 30편, 학술발표 55건, 석·박사급 전문인력 20명 양성 및 국내특허 출원 등 □ 활용계획 및 기대효과 ● 미환원 산화물의 환원율 증가를 통한 공정 효율 증가 ● 고준위 폐용융염 방사성폐기물의 독성 저감 ● 고준위방사성폐기물 및 사용후핵연료 처분 관련 기초 지구방사화학 원천기술 확보 ● 효율적인 공정 설계 및 운영에 기반인 데이터베이스 구축 ● 방사성폐기물 검증 시 방사선 종사자의 방사선 피폭 저감 ● 학연 공동연구 수행을 통한 방사화학연구 저변 확대 및 네크워크 구축 ● 방사화학의 전문지식을 함양한 석·박사급 고급연구인력 양성 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 윤종일
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20211000
• Keyword : 1. 방사성폐기물;방사화학;다상 복잡계면;파이로 공정;방사성폐기물 처분;사용후핵연료;악티나이드;전문 인력 양성; 2. Radioactive waste;Radiochemistry;Multiphase and complex interface;Pyroprocessing;Disposal of radioactive waste;Spent nuclear fuel;Actinide;Promotion of high-qualified professionals;

□ 연구개발 목표 ○ 빅데이터 분석기술을 이용한 원자력시설 주변 지역 환경방사선(능) 감시 핵심기술 개발 - 방사선/환경변수 측정 빅데이터를 분석하여 방사선 비상 발생 여부를 판별할 수 있는 인공지능 분석 알고리즘 개발 - 공간감마선량률 이외에 방사성핵종을 상시 감시하고 이 방사선 감시정보를 무선 전송할 수 있는 고신뢰도 감시시스템과 이를 활용한 스마트 방사능방재 지원기술 개발 ※ 위탁과제 주관기관이 5세부과제 주관기관으로 변경됨에 따라, 관련 연구목표와 내용을 5세부과제로 이관 □ 연구개발 내용 ○ 1차년도 - 국내외 방사능 재난 비상대응 체계 조사 - 국외 원자력시설 사고 비상대응 과정 조사·분석 - 감시시스템용 통합 MCA 구성요소 결정 및 설계 ○ 2차년도 - 방사선 빅데이터 분석을 위한 인공지능 분석시스템 설계 - 대기/공중/토양 방사선 감시시스템 간 방사선 정보 교환을 위한 데이터프레임 개발 - 펌웨어 및 분석용 S/W용 프로토콜 개발, 통합 MCA 시작품 제작 ○ 3차년도 (※3~6차년도 당초 연구내용 중 위탁기관의 연구내용은 5세부과제로 이관) - 기존 방사선/환경변수 측정데이터 수집·분석 - 시범 원전 주변 지역 위치별 배경방사선 준위 평가 ○ 4차년도 - 방사선 비상 발생 여부 판단 기준 설정 - 동시간대 대기/공중/토양 실시간 측정데이터 연계 분석체계 개발 ○ 5차년도 - 인공지능 기반 방사선 비상 발생 여부 판별 알고리즘 제작 및 성능평가 ○ 6차년도 - 요소기술 간 통합을 위한 모의 현장 평가 및 핵심기술 기초 매뉴얼 작성 (방사선 비상 발생 여부 판별 알고리즘 적용 방법 포함) □ 활용계획 및 기대효과 ○ 실효성 있는 의사결정 지원 핵심기술 개발을 통해, 방사선 비상 발생 시 의사결정자가 신속·정확한 조치가 가능하도록 하며, 주민 안전에 크게 기여함. ○ 단순히 과거 데이터에 의존한 예측 시뮬레이션이 아니라, 과거/실시간 측정데이터를 기반으로 하여 데이터 분석에서 방사선 비상 발생 여부 판별까지 일련의 기능을 자동화함으로써, 국내 방사능 방재 기술 고도화에 기여함. ○ 대부분이 수입되는 환경방사선감시기를 국산화함으로써, 추후 설치·운영된다면 구매와 유지보수 측면에서 외화 절감을 기대할 수 있음. ○ 빅데이터 분석, 인공지능 구현, 방사능 방재, 방사선측정 회로 개발 등 연구개발을 수행하는 동안 다양한 분야의 인력양성이 가능하며, 이를 통해 해당 분야의 장기적인 기술 고도화 발판을 마련할 수 있음. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 문주현
• 주관연구기관 : 단국대학교
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 방사능 비상대응;빅데이터 분석;원자력 시설;인공지능 의사결정;방사선 측정;핵종판별;주민보호;다중채널분석기; 2. Radiological emergency preparedness;Big data analysis;Nuclear facilities;Artificial intelligence decision making;Radiation measurement;Radionuclide discrimination;Resident protection;Multi-channel analyzer;

□ 연구개발 목표 ○ 공중방사선의 실시간 원격측정이 가능한 드론 기반 감시시스템을 개발하고, 원자력 이용시설 주변 환경의 대기 방사선 정보를 3차원 매핑하는 연구를 수행함. 이를 통해 대기환경 광역범위의 공중방사선을 가시화할 수 있는 기술을 개발하고자 함. □ 연구개발 내용 ○ 1차년도 - 드론 탑재를 위한 공중방사선 검출장치 개념설계 및 기초연구 - 방사선 감시 데이터 3차원 이미지 복원 알고리즘 선정 ○ 2차년도 (단계) - 드론 탑재를 위한 공중방사선 검출장치 상세설계 및 검출센서 특성분석 - 방사선 감시 데이터의 3차원 이미지 복원 알고리즘 모델 개발 ○ 3차년도 - 드론 탑재를 위한 공중방사선 검출장치 시작품 제작 및 기초 성능평가 - 공중방사선 검출장치 원격관리 및 데이터 취득 프로그램 개발 ○ 4차년도 - 드론 기반 공중방사선 감시시스템 시작품 제작 - GPU를 활용한 데이터 처리 알고리즘의 가속화 기법 개발 ○ 5차년도 - 드론 기반 공중방사선 감시시스템 성능평가 및 최적화 - 공중방사선 3차원 매핑 및 가시화 프로그램 개발 ○ 6차년도 (최종) - 공중방사선 실시간 측정을 위한 운영프로토콜 개발 - 대기환경 데이터를 이용한 오염도 개발기술 평가 - 요소기술 간 통합을 위한 모의 현장 평가 및 최적화 □ 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함) ○ 본 연구를 통해 제안하는 드론 기반의 실시간 공중방사선 감시시스템 및 3D 매핑기술을 적용한 가시화 프로그램은 원전뿐만 아니라 방사성폐기물 저장시설 주변의 환경방사선 감시 그리고 원전 해체부지의 환경방사선/능 모니터링 시스템 등에 추가로 적용이 가능하며, 측정 및 감시에 소요되는 시간과 비용의 절감을 통해 효율적인 감시시스템으로 활용이 가능함 ○ 원전 분야 외에도 감마선, X-선 등을 사용하는 의료분야, 비파괴 산업분야 등에서 동일한 원리를 적용, 방사선/능을 원격으로 검출 가능함 ○ 3차원 매핑기술을 이용하여 원자력이용시설 주변 환경에서 발생되는 환경방사선/능의 모니터링이 가능할 경우, 방사선작업종사자 및 원자력시설 주변의 주민 안전성 향상에 중요한 역할을 할 것으로 전망됨 ○ 드론 기반의 실시간 공중방사선 감시시스템 및 가시화 프로그램이 개발될 경우, 국내 환경방사능 측정기술의 자립에 상당한 기여를 할 수 있을 것으로 기대됨 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 신상훈
• 주관연구기관 : 미래와도전
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 드론;공중방사선;검출장치;감시시스템;3차원 매핑;가시화;실시간;대기환경; 2. Drone;Aerial radiation;Detection device;Monitoring system;3D mapping;Visualization;Real-time;Atmospheric environment;