초록 ▼

연구개요
□ 질화붕소 나노시트/금속 하이브리드 소재를 이용한 복합방사선 차폐기술 개발
- 2차원 질화붕소 나노시트 (BNNS, boron nitride nanosheet) 기반 복합방사선 (중성자/감마선) 차폐 가능 고분자 나노복합소재 원천기술 개발
- 하이브리드 나노소재가 균일 분산된 중성자/감마선 동시 차폐 및 기계적/열적 물성 향상 다기능성 고분자 나노복합체 개발

연구 목표대비 연구결과
○ 1차년도: 방사선 차폐용 2차원 질화붕소 기반 하이브리드 나노소재 제조 기술 개발
- BNNS 제조

연구개요
□ 질화붕소 나노시트/금속 하이브리드 소재를 이용한 복합방사선 차폐기술 개발
- 2차원 질화붕소 나노시트 (BNNS, boron nitride nanosheet) 기반 복합방사선 (중성자/감마선) 차폐 가능 고분자 나노복합소재 원천기술 개발
- 하이브리드 나노소재가 균일 분산된 중성자/감마선 동시 차폐 및 기계적/열적 물성 향상 다기능성 고분자 나노복합체 개발

연구 목표대비 연구결과
○ 1차년도: 방사선 차폐용 2차원 질화붕소 기반 하이브리드 나노소재 제조 기술 개발
- BNNS 제조를 위한 볼밀링 공정 최적화 (크기: 1.5-2 um, 두께: 3 nm 이하)
- BNNS-금속나노입자 하이브리드 나노소재 합성기술 최적화 (텅스텐 나노입자 크기: 15-30 nm)
- BNNS-금속나노입자 간 계면 젖음성 문제개선을 위한 표면개질 공정 최적화
- 방사선 차폐용 고분자 수지 선정: 폴리에틸렌
○ 2차년도: 복합방사선 차폐용 하이브리드 나노소재의 고분자 기지 균일 분산 기술 개발
- 복합체 제조용 다기능성 하이브리드 나노소재 분산기술 확보 (7일 후 60% 이상 분산성 유지)
- 하이브리드 나노소재 적용 복합방사선 고분자 차폐 소재 제조기술 최적화
- 고분자 기지 복합방사선 차폐 소재의 기계적 특성 평가 (f-W-BNNS/PE 복합재료: 0.268 GPa(탄성계수), 13.5 MPa(항복강도))
○ 3차년도: 고분자 기지 복합방사선 차폐 소재의 차폐 성능 평가 및 최적화
- 복합방사선 차폐 특성 시험 평가 방법 선정: 중성자 및 감마선 차폐능 평가
(f-W-BNNS/PE 복합재료: 0.306 (중성자 차폐), 0.093 cm²/g (감마선 질량감쇠계수))
- 차폐물질 함량, 두께에 따른 내방사선 특성 평가 및 해석
- 복합 방사선 차폐용 고분자 나노복합체 성능 향상을 위한 최적화

연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
□ 현장적용 방안 (일반환경 및 사고환경): 본 연구를 통해 개발되는 BNNS/금속 하이브리드 나노소재가 함유된 고분자 복합방사선 차폐재는 중성자와 감마선을 동시에 차폐할 수 있고, 높은 열전도 특성과 구조적 안정성으로 일반 방사성 환경 및 원전 사고 발생 시 개인 및 시설방호에 적용할 수 있음.
□ 원자력산업의 안전성 및 신뢰성 확보: 방사선을 효과적으로 차폐하고, 동시에 물성이 크게 향상된 새로운 방사선 차폐 소재의 개발은 국가 사회적으로 원자력 및 방사선 안전성 향상을 통해 국민의 신뢰를 확보하는데 매우 중요함.
□ 미래원천기술 확보: 원자력 발전을 포함하여 다양한 산업의 안전하고 지속적인 성장을 가져올 수 있으며, 국방 분야에서의 방사선 방호, 우주항공 산업에서 전자회로 기기의 우주방사선 및 의료분야에서의 검사/치료용 방사선으로부터의 차폐재로 사용할 수 있는 소재 원천 기술 및 지적재산권을 확보할 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차년도 (2018) ... 5
• 2) 2차년도 (2019) ... 8
• 3) 3차년도 (2020) ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 20
• 끝페이지 ... 30