초록 ▼

1. 연구개발목표 및 내용
본 연구는 방사선원을 이용하는 비파괴 검사 현장에서 방사선원의 노출 유무나 정확한 위치를 인지하지 못해 발생할 수 있는 방사선 피폭 사고를 예방하고, 사고의 확대를 방지할 수 있는 방사선원감시 장치인 섬광필름을 개발하고자 하는 데 그 목표가 있다. 섬광필름은 기존 안전장치에 비해 보다 저렴하고 용이하게 산업용 방사선원 조사장치에 적용될 수 있으며, 기존 안전 장치와 더불어 방사선 비파괴 검사 시 종사들에게 보다 안전한 작업 환경을 제공할 수 있다. 섬광필름은 유기, 무기섬광체를 기본 소재로 고분자 혹

1. 연구개발목표 및 내용
본 연구는 방사선원을 이용하는 비파괴 검사 현장에서 방사선원의 노출 유무나 정확한 위치를 인지하지 못해 발생할 수 있는 방사선 피폭 사고를 예방하고, 사고의 확대를 방지할 수 있는 방사선원감시 장치인 섬광필름을 개발하고자 하는 데 그 목표가 있다. 섬광필름은 기존 안전장치에 비해 보다 저렴하고 용이하게 산업용 방사선원 조사장치에 적용될 수 있으며, 기존 안전 장치와 더불어 방사선 비파괴 검사 시 종사들에게 보다 안전한 작업 환경을 제공할 수 있다. 섬광필름은 유기, 무기섬광체를 기본 소재로 고분자 혹은 플라스틱 형태의 바인더와 지지체를 이용하여 두께 1000 [$\mum$]이내로 제작되며, 필름의 발광성능은 주변 밝기와 휘도를 측정하여 비교, 평가하였다.
2. 연구결과
유기, 무기 섬광체를 기본 소재로 다양한 구성을 가진 섬광필름을 제작하였고, 제작된 필름은 감마선 조사기에 직접 적용시켜 성능을 비교, 평가하여 최적 설계 조건들을 도출하였다. 설계 조건을 바탕으로 제작된 섬광필름의 성능은 50 [lux] 조도 환경 아래서 선원원격조정지의 측정 선량률 200[mR/hr]인 곳에서 육안 탐지가 가능한 가시 성능을 보였고, 선원 이동에 따라 발광 영역의 이동도거의 동시에 일어나 충분한 빠른 응답 속도를 가지는 것으로 평가되었다. 필름 제작에 사용된 주 재질은 기존 감마선 조사기 가이드튜브와 동일한 플라스틱 소재를 이용함으로써 기존 장치와 거의 동일한 내구성, 온도특성(-20~75$\degc$), 사용연한(3년)을 갖도록 제작하였다. 필름의 두께는 적용분야에 따라 달리할 수 있으며, 연구 목표치인 1000 [$\mum$]의 50%수준인 100~500 [$\mum$]에서도 충분한 발광성능으로 보임으로써 목표치 이상의 성과를 거두었다.
3. 기대효과 및 활용방안
섬광필름은 방사선원 미확인으로 인한 방사선 피폭사고를 예방함으로 방사선 종사자들에게 보다 간편하고 안전한 방호체계를 기본적으로 제공할 것이며, 비파괴 검사의 정상 시험 중에도 정확한 선원의 위치 추적에 활용됨으로써 검사의 경제성을 높이는 데에도 한 몫을 할 것이다. 또한, 연구 중에 획득한 플라스틱 필름 시편 제조 조건들은 제품 생산을 위한 플라스틱 압출 공정 설계 시 유용하게 사용될 것이며 추후 양산 시설 구축의 기본 자료로 활용이 가능할 것이다. 또한 연구를 통해 얻은세부 기술들을 좀더 체계화하여 방사선 검출이나 계측 분야로도 넓혀 갈 수 있을 것이다.

Abstract ▼

The goal of this study is to develop a scintillating film which can visually detect the exposure state and the position of radiation source in an RT (Radiographic Test) apparatus and the specific goal is as following:
Detection radiation - : gamma-ray, X-ray
- Detectable range : less than 200

The goal of this study is to develop a scintillating film which can visually detect the exposure state and the position of radiation source in an RT (Radiographic Test) apparatus and the specific goal is as following:
Detection radiation - : gamma-ray, X-ray
- Detectable range : less than 200 [mR/hr]
- Operating temperature: -20∼75 [$\degc$]
Film thickness - : less than 1000 [$\mum$]
- Duration: more than 3 years
In the first year of this study, technical information relate to detection of position of radiation source and fabrication technology of scintillating film are collected. As these bases, the appropriate composition of the film which consists of base, reflective and scintillating layers is found and the samples for evaluating their performance are fabricated. The performance test are carried about their detectable range and luminance and the results reflect on solving problems. In the second year, the samples with various composition and thickness are made and evaluated in their performance so that the optimum conditions to have the best performance are found. And using the conditions the scintillating film applicable to a RT apparatus is fabricated and applied for the NDT working field. The results of performance test and the operators' opinion reflect on assessment for marketablity.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...21
• 제 2 장 국내$\cdot$외 기술개발 현황...24
• 제 1 절 방사선원 위치 탐지 기술...24
• 제 2 절 섬광 필름 제조 기술...25
• 1. 국외...25
• 2. 국내...25
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...27
• 제 1 절 방사선원 위치탐지용 섬광 필름...27
• 1. 방사선 가시화를 통한 방사선원의 위치 탐지...27
• 2. 섬광필름의 구성...35
• 제 2 절 유기 섬광필름 개발...36
• 1. 유기 섬광필름의 구성...36
• 2. 시편 제작...37
• 3. 발광성능 평가...44
• 4. 유기 섬광필름 개발 결과 및 결론...58
• 제 3 절 무기 섬광필름 개발...59
• 1. 무기 섬광물질 선정...59
• 2. 시편제작...70
• 3. 실험 및 성능평가...81
• 제 4 절 현장 적용 및 개선점 도출...101
• 제 5 절 연구 개발 결과 및 결론...104
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...105
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...107
• 제 1 절 활용계획...107
• 1. 방사선 분야...107
• 2. 의료 분야...108
• 제 2 절 실용화계획...110
• 1. 시제품 개발 및 생산 계획...110
• 2. 양산 및 판매 계획...110
• 3. 시장규모 및 파급효과...112
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보...113