대전지역별 지하수중의 우라늄, 라돈 농도준위 분포조사 연구

윤윤열,조수영,이길용,김용제,Yoon, Yoon-Yeol,Cho, Soo-Young,Lee, Kil-Yong,Kim, Yong-Je 대한방사선방어학회 2006 방사선방어학회지 Vol.31 No.1

지역에 따른 지하수중의 라돈 과 우라늄의 농도차이를 알기 위하여 대전지역의 지하수를 분석하였다. 대전 5개 지역구에서 사용하고 있는 75개 지하수를 채취하여 라돈 및 우라늄 농도를 분석하였다. 또한 우기 전 후로 40 개시료를 채취하여 지표수 유입에 따른 변화를 알고자 하였다. 지역에 따른 라돈 및 우라늄의 평균농도는 유성구에서는 $270.9{\pm}152.3\;Bq/L,\;43.8{\pm}23.5\;{\mu}g/L$, 서구지역은 $112.9{\pm}65.8\;Bq/L,\;0.45{\pm}0.23\;{\mu}g/L$, 동구지역의 경우는 $41.3{\pm}24.0\;Bq/L,\;4.9{\pm}11.3\;{\mu}g/L$, 대덕구는 $131.8{\pm}99.5\;Bq/L,\;54.3{\pm}127.5\;{\mu}g/L$ 그리고 중구는 $44.0{\pm}43.0\;Bq/L,\;8.1{\pm}11.6\;{\mu}g/L$이었다. 또한 지표수의 영향을 관찰한 시료에서 우라늄 농도는 최소 0.5에서 최대 640 ${\mu}g/L$까지 나타나며 라돈의 경우 최소 0.4에서 최대 729 Bq/L 까지였으며 건기시 채취한 시료가 우기후 시료보다 높은 농도를 나타내었다. 건기시 라돈과 우라늄의 농도는 평균 $253{\pm}14\;Bq/L,\;63{\pm}12.2\;{\mu}g/L$ 이었으며, 우기후는 $195{\pm}11\;Bq/L,\;45.4{\pm}11.7\;{\mu}g/L$를 나타내었다. To know radon and uranium concentration variations in groundwater with regional difference, groundwaters were sampled at five different Daejeon area. Seventy-five samples were analyzed and forty samples were collected twice at drying and after raining season to know surface water effect. The average radon and uranium concentration of five areas are $270.9{\pm}152.3\;Bq/L,\;43.8{\pm}23.5\;{\mu}g/L$ at Yusung-gu, $112.9{\pm}65.8\;Bq/L,\;0.45{\pm}0.23\;{\mu}g/L$ at Seo-gu, $41.3{\pm}24.0\;Bq/L,\;4.9{\pm}11.3\;{\mu}g/L$ at Dong-gu, $131.8{\pm}99.5\;Bq/L,\;54.3{\pm}127.5\;{\mu}g/L$ at Daeduk-gu and $44.0{\pm}43.0\;Bq/L,\;8.1{\pm}11.6\;{\mu}g/L$ at Jung-gu. The mean concentrations of analyzed samples to know surface water effect were ranged from 0.5 to 640 ${\mu}g/L$ for uranium and from 0.4 to 729 Bq/L for radon. The average concentration of radon and uranium after raining season were lower than those of drying season. The mean contents of radon End Uranium at drying season were $253{\pm}14\;Bq/L,\;63{\pm}12.2\;{\mu}g/L$, and $195{\pm}11\;Bq/L,\;45.4{\pm}11.7\;{\mu}g/L$ after raining season.

실리카광물의 산침출 정제방법에 따른 불순물 변화 연구

윤윤열(Yoon Yeol Yoon),이길용(Kil Yong Lee),조수영(Soo Young Cho),정수복(Soo Bok Chung),채영배(Young Bae Chae) 한국분석과학회 2008 분석과학 Vol.21 No.4

라돈 추적자를 이용한 유류오염에 대한 연구

윤윤열(Yoon Yeol Yoon),고동찬(Dong Chan Koh),이길용(Kil Yong Lee),조수영(Soo Young Cho),고경석(Kyung Seok Ko) 한국분석과학회 2012 분석과학 Vol.25 No.1

액체섬광계수기를 이용한 저준위 트리튬 분석법연구

윤윤열(Yoon Yeol Yoon),조수영(Soo Young Cho),이길용(Kil Yong Lee),김용제(Yongje Kim) 한국분석과학회 2007 분석과학 Vol.20 No.5

계절에 따른 강우중 삼중수소 함량변화

윤윤열(Yoon Yeol Yoon),김경자(Kyeong Ja Kim),이길용(Kil Yong Lee),고경석(Kyung Seok Ko) 한국분석과학회 2010 분석과학 Vol.23 No.2

국내 지하수 내 라돈 및 우라늄 농도 분포 및 라돈 위해도

윤윤열(Yoon Yeol Yoon) 대한지질학회 2022 대한지질학회 학술대회 Vol.2022 No.10

황토고원 표층 시료의 원소분포 특성

윤윤열(Yoon Yeol Yoon),권영인(Young Ihn Kwon),조수영(Soo Young Cho),이길용(Kil Yong Lee) 한국분석과학회 2007 분석과학 Vol.20 No.6

중국 황토고원 표층 시료에 대한 원소분포를 조사하였다. 10개 지역의 시료에 대한 주성분의 함량변화는 거의 없으나 3번 시료는 타지역에서 채취한 시료에 비해 Si 및 Fe, P, Na, Ti 의 함량이 낮고 Ca, Mg, LOI의 함량이 높으며 미량원소도 Ba, Cr, Nb, Pb, Rb, Zr, V의 함량이 낮게 나타났다. 대륙지각상부 원소함량 UCC(Upper Continental Crust)과 비교한 결과 대부분의 원소들이 0.5-1.5×UCC 범위 이내였으나 Ca은 함량이 높게 나타났다. 희토류원소 분석결과 콘드라이트 표준화 시킨 희토류원소의 분포는 모든시료에서 경희토류가 중희토류에 비해 부화되었고 Eu은 부(?)의 이상을 나타내어 황토고원의 표층시료는 유사한 지역으로부터 유입되었고 풍화작용에 크게 영향을 받지 않았음을 알 수 있었다. The chemical composition distribution of the surface samples collected from the loess plateau in China were estimated. Major elements concentration distribution difference between 10 different sampling site were not found except sample 3. This sample had higher contents of Ca, Mg, LOI and lower contents of Si, Fe, P, Na, Ti. And also, minor element contents such as Ba, Cr, Nb, Pb, Rb, Zr, V were lower than other samples. UCC-normalized abundances of the most elements were within 0.5-1.5×UCC and Cr showed enrichment aspect. Rare-earth element (REE) analysis results showed light REE enriched pattern compared to heavy REE with negative Eu anomaly in condrite-normalized REE pattern.

금강유역 기반암 토양의 자연방사능 특성

이길용,윤윤열,조수영,이정화,이진수,고경석,김용제,Lee, Kil-Yong,Yoon, Yoon-Yeol,Cho, Soo-Young,Lee, Jung-Hwa,Lee, Jin-Soo,Koh, Kyung-Seok,Kim, Yong-Je 한국지하수토양환경학회 2009 지하수토양환경 Vol.14 No.2

Characteristics of natural radioactivity were investigated for soils collected from seven sites of different bed rocks distributed in the Keum River area of Korea by the use of a Gamma-ray spectrometry. Specific activity (SA) and SA ratio (SAR) of typical naturally occurring radioactive nuclide such as $^{226}$Ra, $^{228}$Ac and $^{40}$K were determined for the soil samples. The SA values of $^{226}$Ra, $^{228}$Ac and $^{40}$K in 41 soils of 7 sites are 26.7-485 (74.2 ${\pm}$ 72.2), 30.9-157 (90.7 ${\pm}$ 32.7) and 203-1558 (990 ${\pm}$ 203) Bq/kg, respectively. The SA of $^{226}$Ra has very different values by the soils and the sites. Especially the SA of $^{226}$Ra in a soil sample of Ogcheon site is 485 Bq/kg while most SA of 41 soil samples are < 100 Bq/kg. SA of $^{228}$Ac has a little different values with the soils and sites, however the SA of $^{40}$K has almost constant values in all soil samples. The SAR values of $^{26}$Ra/$^{228}$Ac, $^{226}$Ra/$^{40}$K and $^{228}$Ac/$^{40}$K in 41 soils of 7 sites are 0.343-6.11 (0.865 ${\pm}$ 0.883), 0.0258-0.759 (0.0814 ${\pm}$ 0.1l17) and 0.0373-0.178 (0.0945 ${\pm}$ 0.0373), respectively. The SARs of $^{226}$Ra/$^{228}$Ac and $^{226}$Ra/$^{40}$K have very different values by the soils and the sites, however the SAR of $^{228}$Ac/$^{40}$K has a little difference by the soil and sites. 감마선 분광법을 이용하여 금강유역에 분포되어 있는 7개 기반암 지역 토양의 자연방사능 특성을 조사하였다. 우라늄계열 $^{226}$Ra, 토륨계열의 $^{228}$Ac과 비계열 핵종인 $^{40}$K와 같은 대표적인 자연방사성핵종(naturally occurring radioactive nuclide)의 비방사능 (specific activity:SA, Bq/kg)을 측정하고 비방사능 비(specific activity ratio:SAR)를 산출하여 기반암에 다른 토양에 대한 자연방사능 특성을 분석하였다. 7개 기반암지역 41지점 토양에서의 SA값은 $^{226}$Ra의 경우는 26.7-485(74.2 ${\pm}$ 72.2)Bq/kg, $^{228}$Ac은 30.9-157(90.7${\pm}$32.7) Bq/kg, 그리고 $^{40}$K는 203-1588(990${\pm}$203)Bq/kg으로 나타났다. 기반암 특성별 가장 큰 차이를 보이는 핵종은 $^{226}$Ra이었으며 특히 캠브리아기 변성퇴적암 기원의 한 지점에서는 485Bq/kg으로 평균값이 74.2Bq/kg인 다른지점들의 토양과 큰 차이를 보이고 있다. $^{226}$Ra보다는 적지만 $^{228}$ Ac의 SA값도 기반암에 다라서 다소 특성을 보이고 있었으나, $^{40}$K의 SA값의 경우는 특이한 차이가 없는 것으로 나타났다. 세 핵종간의 SAR은 $^{226}$Ra/$^{228}$Ac은 0.343-6.11(0.865${\pm}$0.883), $^{226}$Ra/$^{40}$K는 0.0258-0.759(0.0814${\pm}$0.1117),그리고 $^{228}$Ac/$^{40}$K는 0.0373-0.178(0.0945${\pm}$0.0373)로 세 핵종의 SA 특성에서 예견할 수 있었던 것과 같이 $^{226}$Ra/$^{228}$Ac, $^{226}$Ra/$^{40}$K의 SAR 특성은 토양에 다라서 얼마간 보이는 반면 $^{228}$Ac/$^{40}$K는 별다른 특성을 보이지 않았다.

고순도 실리카중 알파방출 불순물 분석을 위한 HTS-NAA/γ-spectrometry 연구

이길용,윤윤열,조수영,양명권,심상권,김용제,정용삼,Lee, Kil Yong,Yoon, Yoon Yeol,Cho, Soo Young,Yang, Myung Kwon,Shim, Sang Kwon,Kim, Yongje,Chung, Yong Sam 한국분석과학회 2005 분석과학 Vol.18 No.1

고정밀 전자소자의 오동작의 한 원인인 soft error는 원료물질에 함유된 U, Th과 같은 알파방출 불순물로 알려져 있으며 전자소자의 소형화, 고집적화에 따라서 이들 불순물의 규제함량은 기존의 분석법으로는 불가능할 정도로 낮아지고 있다. 연구의 목적은 다양한 전자소자의 밀봉소재로 사용되는 EMC (epoxy molding compound)의 주 원료인 고순도 실리카에 함유되어 있는 U, Th을 고감도 (ng/g이하)로 분석할 수 있는 방사화분석법과 감마선분광분석법의 개발이다. 지금까지 방사화분석법에 이용하던 PTS (pneumatic transfer system) 중성자 조사 설비로는 산업계에서 요구하는 분석 감도를 충족시킬 수 없기 때문에 의약용 혹은 산업용 RI 생산에 주로 사용되고 있는 HTS (Hydraulic transfer system) 중성자 조사 설비를 이용한 방사화분석 조건을 확립하였다. 또한, 공기중 라돈 ($^{222}Rn$)과 자핵종 (progenies)에 의한 불안정한 바탕방사능은 분석의 감도는 물론 정확도를 저하시키는 주 요인으로 작용하므로 질소가스 유입시스템을 제작하여 라돈에 의한 바탕방사능을 소멸 혹은 안정화시켰다. 그 결과 U과 Th의 분석한계를 각각 0.1 ng/g, 0.01 ng/g까지 낮출 수 있었다. It has been established that soft error of high precision electronic circuits can be induced by alpha particles emitted from the naturally occurring radioactive impurities such as U, and Th. As the electronic circuits have recently become lower dimension and higher density, these alpha-particle emitting radioactive impurities have to be strictly controlled. The aim of this study is to develop of NAA (Neutron Activation Analysis) and gamma-spectrometry to improve the analytical sensitivity and precision of U and Th. A new NAA method has been established using the HTS (Hydrulic transfer system) irradiation facility which has been used to produce radioisotopes for industries and medicines instead of the PTS (pneumatic transfer system) irradiation facility which has been used in general NAA. When the ultratrace impurities have to be analyzed by NAA, background gamma-ray spectra induced from $^{222}Rn$ and its progenies in air is serious problem. This unstable background has been eliminated or stabilized by the use of a nitrogen purging system. Ultra trace amounts of U (0.1 ng/g) and Th (0.01 ng/g) in high purity silica used for EMC could be analyzed by the use of HTS-NAA and low background gamma-spectrometry.

극 저준위 액체섬광계수기를 이용한 지하수 중 라돈($^{222}Rn$) 측정법 연구

김용제,조수영,윤윤열,이길용,Kim Yong-Je,Cho Soo-Young,Yoon Yoon-Yeol,Lee Kil-Yong 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.5

환경물질에 함유된 극 저준위 알파, 베타핵종의 측정에 효과적인 것으로 알려진 극 저준위 액체섬광계추기(ultra low-level liquid scintillation counter, ULL-LSC)를 이용하여 지하수 중 라돈($^{222}Rn$의 최적 측정방법에 대한 연구를 수행 하였다. 액체섬광계수기의 장점임과 동시에 중요한 실험조건인 파형분석(pulse shape analysis, PSA) 준위의 최적화를 위하여 $^{241}Am$과 $^{90}Sr/^{90}Y$의 두 표준선원을 이용하는 방법과 $^{226}Ra$ 하나의 표준선원과 측정효율 및 백그라운드를 이용하는 방법을 비교 검토하였다. 또한, 섬광 생성을 방해(chemical quenching)하거나 생성된 광자의 광전증배관(photo multiplier tubes, PMT) 도달을 방해(color quenching)하여 결과적으로 측정효율을 저하시키고 최적 PSA 준위와 백그라운드를 변화 시킬 수 있는 지하수 중 불순물의 영향을 조사하였다. 두 종류 혹은 한 종류의 표준방사선 선원을 사용하여 PSA 준위를 조사한 결과 90에서 110이 최적 이었으며 이 범위에서의 측정효율 차이는 5% 미만이었다. 측정효율에 대한 일반 불순물의 영향은 불순물의 농도차이에 따라서 약 10% 정도의 차이가 발생하였다. 소광시 약(quenching agent)으로 클로로포름(chloroform)의 양을 변화시키면서 조사한 결과 측정효율에 대한 영향이 매우 컸으며 클로로포름의 농도가 2%일 때 측정효율은 약 20%가 낮아졌다. Optimal method of radon analysis in groundwater was studied using ultra low-level liquid scintillation counter (ULLLSC) which is well known as an analytical instrument for analyzing the alpha and beta radionuclides in environmental materials. Optimization of pulse shape analyzer (PSA) in operating the LSC was performed with $^{241}Am\;and\;^{90}Sr/^{90}Y$ as well as $^{226}Ra$ Also, the chemical quenching of scintillation generation and the color quenching of the generated photon to photomultiplier tubes (PMT) were determined their effects not only to decrease the analytical efficiency but also to change the optimal PSA level and background due to high ion contents of groundwaters. The optimal PSA level was shown in the range of 90 to 110 with less than 5% error. The effects of high ion contents in groundwater for the analytical efficiency show within 10% error from the different ion contents. The chloroform as a quenching agent was used to determine the analytical efficiency with the different amount, showing that the efficiency decreases 20% using the 2% of chloroform.