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고성능 방사선 고분자 차단막 기술동향
Trends of Technologies for High Performance Polymer Barriers against Radiation 원문보기

Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트, v.46 no.2, 2011년, pp.94 - 101  

이기쁨 (전북대학교 고분자나노공학과) ,  박성은 (전북대학교 고분자나노공학과) ,  김인우 (전북대학교 고분자나노공학과) ,  정광운 (전북대학교 고분자나노공학과) ,  이홍기 (우석대학교 수소연료전지 부품 및 응용기술 지역혁신센터) ,  나창운 (전북대학교 고분자나노공학과)

초록
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종래의 방사선 차단막은 납판이나 납 분말을 과량 배합하여 사용되고 있기 때문에 무거울 뿐만 아니라 인체중독의 위험성이 있다. 또한 작은 핀홀이 존재할 경우 방사선의 직접 투과 위험성이 있는 단점이 있다. 본 특집에서는 최근 선진국을 중심으로 연구가 활발한 다층구조의 고분자 방사선 차단막 기술에 대해 특허분석과 문헌고찰을 중심으로 소개한다. 특히 판상형 나노무기입자를 이용한 방사선 차단 및 내구성 향상에 대한 새로운 개념을 소개한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The conventional radiation barriers may show some disadvantages such as heavy weight and possibility of poisoning human bodies because they are composed of lead plates or resin plates containing large amounts of lead powders. Another disadvantage may be direct penetration of radiation through small ...

주제어

#polymer barriers   #radiation   #x-rays  

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
납판을 그대로 사용하거나 납 분말이나 아산화납을 과량 고분자 수지에 배합한 종래의 방사선 차단막의 단점은 무엇인가? 종래의 방사선 차단막은 납판을 그대로 사용하거나 납 분말이나 아산화납을 과량 고분자 수지에 배합한 방사선 차단막을 사용하여왔다.1-2 이러한 차단막은 무겁고 또한 제조, 사용, 폐기처리 과정에서 납에 의한 인체중독이나 공해가 발생하기 쉽다. 또한 방사선 차단막의 두께가 얇기 때문에 제조과정에서 매우 작은 핀홀(pin-hole)의 발생으로 일부 방사선이 관통할 수 있는 우려가 있다. 따라서 Figure 1에 도식적으로 나타낸 바와 같이 고분자 방사선 차단막 기술은 방사선의 알파 및 베타입자와 감마파 및 중성자를 모두 효과적으로 차단할 수 있도록 하기위해서 다층구조의 고분자 차단막을 통하여 방사선을 차단하는 기술이다.
방사선 차단에 관련된 국내 기술수준의 현황은 어떠한가? 방사선 차단에 관련된 국내 기술수준은 90년대 중반 이후 꾸준한 연구를 진행하여, 현재 원자력의 안전관리 분야는 선진국의 수준에 육박하는 것으로 분석되고 있으나, 안전성을 확보하기 위한 방사선 차단소재 분야에서는 열세를 면치 못하고 있는 실정이다. 특히 Figure 2의 방사선 차단개념과 같이 방사선에 능동적으로 반응할 수 있고, 자체로도 차폐기능을 가지고, 내구성이 우수한 고분자 나노복합화 기술을 응용하기 위해서는 입자의 나노분말 제조기술, 복합화 기술, 복합체 성형기술 및 분말 표면처리 기술 등의 연구는 일부 산발적으로 수행되거나 수행실적이 거의 보고되지 않고 있다.
방사선 차단용 고분자 차단막의 특징은 무엇인가? 방사선 차단용 고분자 차단막은 얇은 수지시트가 다층으로 적층되어 있어 각 수지시트에 핀홀이 존재하더라도 다른 시트에서 차단할 수 있기 때문에 차단막을 직접 관통하는 방사선을 최대한 억제할 수 있다.
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참고문헌 (15)

  1. J. M. G. Laranjeira, H. J. Khoury, W. M. de Azevedo, E. F. da Silva Junior, and E. A. de Vasconcelos, Radiation Protection Dosimetry, 101, 88 (2002). 

  2. V. I. Kirko, Journal of Materials Processing Technology, 181, 222 (2007). 

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  3. D. Schmidt, D. Shah, and E. P. Giannelis, Current Opinion in Solid State and Materials Science, 6, 205 (2002). 

  4. M. Alexandre and P. Dubois, Materials Science and Engineering, 28, 1 (2000). 

  5. S. S. Ray and M. Okamoto, Progress in Polymer Science, 28, 1539 (2003). 

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  6. T. Wang, M. Wang, Z. Zhang, X. Ge, and Y. Fang, Materials Letters, 61, 3723 (2007). 

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  7. D. Shah, P. Maiti, D. D. Jiang, C. A. Batt, and E. P. Giannelis, Advanced Materials, 17, 525 (2005). 

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  8. S. G. Burnay, Nuclear Instrument and Methods in Physics Research B, 185, 4 (2001). 

  9. H. Lu and S. Nutt, Macromolecules, 36, 4010 (2003). 

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  10. Y. Li and H. Ishida, Chemistry of Materials, 14, 1398 (2002). 

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  11. X. Fan, C. Xia, T. Fulghum, M. K. Park, J. Locklin, and R. C. Advincula, Langmuir, 19, 916 (2003). 

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  12. S. E. Gwaily, H. H. Hassan, M. M. Badawy, and M. Madani, Polymer Composites, 23, 1068 (2002). 

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  13. A. B. Morgan and J. D. Harris, Polymer, 45, 8695 (2004). 

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  14. 김건보, "방사선차폐체 및 그 제조방법", KR-A-10-2004-0048589 (2004). 

  15. 김영창, "제동방사선 차폐 구조물", KR-Y1-20-0410136 (2006). 

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