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• 연구 방법
• 연구 결과

제안 방법

• 공중 방사능 물질 포집을 위한 항공기 전체의 개발은 엄청난 비용이 소요될 것으로 예상되므로, 기존 항공기를 활용할 수 있도록 항공기의 고유 목적인 비행에 영향을 최소화하는 것이 중요한 설계 개념이었다, 그에 따라 수동형 포집방법이 채택되었다. 동시에 최소시간 비행으로 많은 양의 공기를 포집할 수 있도록 설계되었다. 포집장비는 부유진 포집부와 방사성 옥소 채집부 그리고 유입량 계기부의 세 부분으로 구성된다.
• 로켓발사관을 이용해 시제품을 제작하고(그림 4) 풍동에서 기초실험이 수행되었다(그림 5). 밸브 및 유량계의 정상작동 여부를 점검하고 각종 부품들의 이상 여부를 체크하였다.
• 로켓발사관을 이용해 시제품을 제작하고(그림 4) 풍동에서 기초실험이 수행되었다(그림 5). 밸브 및 유량계의 정상작동 여부를 점검하고 각종 부품들의 이상 여부를 체크하였다. 시속 50~200km의 서로 다른 바람 장에서 포집성능을 평가한 결과 시뮬레이션과 거의 유사한 경향을 보였다.
• 이 장비를 탑재하고 같은 조건 (10,000피트(ft) 상공, 180노트(knot)의 속력, 2시간 비행)에서 수차례 수행한 결과 평균 50m3의 공기가 필터를 통과한 것을 적산유량계를 통해 확인할 수 있었다. 비행 후 장비로 부터 필터들을 분리하고, 그 필터들을 고순도 게르마늄 검출기에 넣고 감마선 분석을 시행하였다. 핵실험 또는 발전소 사고 시 유출될 가능성이 높은 핵분열 생성물 중 장반감기의 감마선 방출 핵종을 주 관심대상으로 지금까지 포집비행 필터를 분석해 본 결과, 모든 관심핵종의 방사능 농도가 검출하한치 이하로 나타났다.
• 항공기의 속도를 이용하면 펌프 없이 수동형 (passive type) 포집이 가능하다. 앞선 연구에서는 전산유체역학(CFD, computational fluid dynamics)을 이용하여 흡입유량을 최대로, 비행 장해를 최소로 하는 포집기를 그림 1과 같이 설계하였다[1].
• 유체역학적 관점에서 비행 저항(drag force)과 공기 포집량 두 가지 변수를 최적화하기 위하여 노즐길이, 콘 모양, 인입구(inlet) 크기 등을 변화시켜가며 시뮬레이션 하였고. 시뮬레이션 결과는 설계 및 제작에 반영되었다.

대상 데이터

• 부유진 포집부는 Whatman社의 모델번호 41 종이 필터를 이용해 탈착이 용이한 원통형으로 제작되었다(그림 2). 기체상인 방사성 옥소(iodine-131)의 채집을 위해서 차콜필터가 두 개 장착되었다(그림 3). 가장 앞단에는 필터라인의 포집을 방해할 수 있는 큰 입자들을 걸러내기 위해 에어필터를 장착하였다(그림 4).
• 부유진 포집부는 Whatman社의 모델번호 41 종이 필터를 이용해 탈착이 용이한 원통형으로 제작되었다(그림 2). 기체상인 방사성 옥소(iodine-131)의 채집을 위해서 차콜필터가 두 개 장착되었다(그림 3).

성능/효과

• 밸브 및 유량계의 정상작동 여부를 점검하고 각종 부품들의 이상 여부를 체크하였다. 시속 50~200km의 서로 다른 바람 장에서 포집성능을 평가한 결과 시뮬레이션과 거의 유사한 경향을 보였다.
• 이 장비를 탑재하고 같은 조건 (10,000피트(ft) 상공, 180노트(knot)의 속력, 2시간 비행)에서 수차례 수행한 결과 평균 50m3의 공기가 필터를 통과한 것을 적산유량계를 통해 확인할 수 있었다. 비행 후 장비로 부터 필터들을 분리하고, 그 필터들을 고순도 게르마늄 검출기에 넣고 감마선 분석을 시행하였다.
• 비행 후 장비로 부터 필터들을 분리하고, 그 필터들을 고순도 게르마늄 검출기에 넣고 감마선 분석을 시행하였다. 핵실험 또는 발전소 사고 시 유출될 가능성이 높은 핵분열 생성물 중 장반감기의 감마선 방출 핵종을 주 관심대상으로 지금까지 포집비행 필터를 분석해 본 결과, 모든 관심핵종의 방사능 농도가 검출하한치 이하로 나타났다.

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