초록 ▼

○ 연구개요
◦ 임상에서는 납판을 그대로 사용하거나 납 분말이나 아산화납을 과량 고분자 수지에 배합한 방사선 방호섬유 소재를 사용하여 방사선에 대한 안정성을 확보하고 있으나 제작하는 공정 과정에서 인체에 납 중독을 일으키는 치명적인 문제로 인하여 사회적으로 외면 받고 있음. 기술적 관점에서 매우 작은 극공으로 방사선이 투과할 가능성이 있기 때문에 충분한 차폐성능을 확보하기 위한 두께에 한계가 있으며, 이로 인하여 신축성, 유연성, 경량화에 한계가 있음. 하지만, 납을 포함하지 않고 방사선 차폐 성능을 확보함과 동시에 신축성,

○ 연구개요
◦ 임상에서는 납판을 그대로 사용하거나 납 분말이나 아산화납을 과량 고분자 수지에 배합한 방사선 방호섬유 소재를 사용하여 방사선에 대한 안정성을 확보하고 있으나 제작하는 공정 과정에서 인체에 납 중독을 일으키는 치명적인 문제로 인하여 사회적으로 외면 받고 있음. 기술적 관점에서 매우 작은 극공으로 방사선이 투과할 가능성이 있기 때문에 충분한 차폐성능을 확보하기 위한 두께에 한계가 있으며, 이로 인하여 신축성, 유연성, 경량화에 한계가 있음. 하지만, 납을 포함하지 않고 방사선 차폐 성능을 확보함과 동시에 신축성, 유연성을 획기적으로 개선한 첨단 메디컬 신소재에 대한 연구가 절실함에도 불구하고 아직까지 방사선 방호소재 분야의 기술 성숙도가 낮아 안정성, 경제성을 갖춘 제품에 대한 개발은 이루어지지 못하고 있음.
◦ 이에 본 연구에서는 납을 대체할 방사선 차폐 물질을 적용하여 방사선 차폐성능을 확보함과 동시에 신축성, 유연성을 겸비할 뿐만 아니라 경량화 가능한 첨단 메디컬 신소재 기술을 연구함으로써 무독성 방사선 방호섬유소재 제조 기술을 구현하고자 함.

○ 연구 목표대비 연구결과
◦ 1차 년도는 무독성 방사선 방호섬유 소재 개발을 위한 차폐 시트 연구를 목표로 연구를 수행한 결과 문헌 조사, 특허 분석을 바탕으로 차폐 후보 물질 선정을 완료하였으며 공정 변수에 따른 simulation 연구 결과를 바탕으로 단일 층 차폐 시트 구조 설계 완료 후 1차 무독성 방사선 차폐 시트 제작을 완료하였음. 제작된 차폐 시트는 에너지 변화에 따른 차폐율 성능 평가를 수행하여 후보 물질 군 차폐율 성능 비교 분석을 완료하였음. 상기의 연구 결과를 바탕으로 1차년도 정량적인 연구 목표를 달성하였음.
◦ 2차년도는 유연성 및 신축성 성능 개선을 위한 기능성 소재 연구를 목표로 1차 년도에 제작된 차폐 시트의 공정 최적화 연구를 수행하였으며 유연성 및 신축성 평가는 KS 규격에 부합하는 평가 방법과 기준을 바탕으로 연구 결과를 도출하였음. 또한 고분자 물질 혼합 비율을 적용한 다층 구조의 차폐 시트 제작을 위해 고분자 배합 비율 변화에 따른 인장강도, 신장률, 유연성 등 물리적 특성 평가를 수행하여 그 결과를 정량적으로 도출하였음. 상기의 특성 평가 결과를 바탕으로 다층 구조의 방사선 차폐 시트를 제작, 차폐율 평가를 수행하였으며 해당 차 년도의 기능성 소재 연구에 대한 정량적 목표를 달성하였음.
◦ 3차년도에는 첨단 메디컬 무독성 신소재의 임상 적용 가능성 평가를 목표하였음. 다층 구조의 차폐 시트 제작 시 공극률 최소화 및 표면 특성 개선 후처리 작업에 대한 연구를 바탕으로 차폐 성능 평가와 경량화 가능성 분석 등의 결과를 도출하였음. 또한 공인 인증기관의 시험 성적서를 확보하여 임상 적용 가능성에 대해 검증하였음. 상기의 연구 결과를 통해 해당 차년도 연구 목표 대비 우수한 정량적 목표를 달성하였음.

○ 연구개발결과의 중요성
◦ 국내 기술 성숙도는 방사선 안전관리 분야에서 선진국 수준의 수준에 육박하는 것으로 분석되고 있으나, 안전성을 확보하기 위한 방사선 방호소재 분야에서는 기술 성숙도가 낮은 상황이므로 본 연구 개발은 작업자의 안정성을 확보할 뿐만 아니라 국민의 신뢰성을 높이는데 기여할 수 있으므로 중요도가 매우 높음.
- 본 연구 결과는 다층 구조로 방사선 차폐 시트를 설계함으로써 각 소재층에 존재하는 극공에 대한 영향을 고려하여 인체 내에 흡수될 수 있는 방사선에 대한 영향을 최소화 하였으므로 기존 방사선 차폐체 기술의 문제점인 특성 X선에 대한 피폭 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 연구 결과로 제시될 수 있음. 그러므로 상기의 연구 결과를 바탕으로 방사선 안전 관리 분야에서 안정성을 확보하기 위한 방호 소재 분야의 기술 성숙도를 높일 수 있는 중요한 연구 결과로써 제시될 수 있을 것으로 사료됨.
- 다층 구조의 차폐 시트의 유연성 및 신축성 등 물리적 평가에 대해 납과 상대적인 비교평가를 수행한 결과 모든 지표에서 우수한 특성을 나타냈으며, 특히 인장강도 평가에서 매우 우수한 특성을 나타내는 것으로 평가되었음. 이러한 연구 결과는 기존에 상용화된 납 차폐체를 대체할 수 있는 신소재로써의 가능성을 검증할 수 있는 중요한 원천 기술 자료로써 제시될 수 있으며 나아가 국내 방사선 차폐 분야의 학문/기술적 수준을 한 단계 높일 수 있을 것으로 사료됨.


(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 계획 수립 및 자료 수집 ... 6
• 2) Modeling ... 6
• 3) 차폐시트 제작 ... 7
• 4) 고분자 복합화 기술 연구 ... 9
• 5) 최적화 공정 연구 ... 11
• 6) 방사선 차폐시트 제작 및 평가 ... 12
• 7) 특성 개선 연구 ... 13
• 8) 임상 Model에서 실험 ... 14
• 9) 공인인증기광에서의 성적서 확보 ... 15
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 37