방사능 오염도 측정에 사용하기 위한 이중구조 고분자막이 폴리설폰과 세륨활성화된 이트륨실리케이트(CAYS)를 이용하여 제조되었다. 제조된 막은 순수 고밀도 고분자 지지층과 이에 제막된 고분자 용액의 상전환 공정에 의해 고형화된 CAYS 함침 활성층의 이중구조로 구성된다. 제막공정에서 대기방치 공정이 생략되었을 때 CAYS를 포함하는 활성층은 전형적인 비대칭 구조를 지니며, CAYS 입자들이 고분자 구조 사이에 박혀있는 형상을 지닌다. 제막공정에서 대기에 방치하는 시간이 증가할수록 막의 형상은 스폰지 구조를 띠며 CAYS는 고분자 구조로부터 분리되어 막 내부에 셀 같은 공간에 밀집되어 존재함을 보였다. 한편, 두 충 사의 계면형상은 고분자 고형화 과정에서의 상전환 속도와 밀접한 관련되었으며, 대기방치 시간의 증가에 따라 계면의 구분이 뚜렷하게 나타나지 않았다. 방사능 탐지 특성에서 스폰지 구조를 지니는 막의 고분자 구조는 방사성핵종이 통과할 수 없는 밀집된 형상을 지니면서 탐지효율의 감소를 초래하는 것으로 나타났다.

Double-layered polymer films to assay the radioactive contamination were formulated using polysulfone (PSF) and cerium activated yttrium silicate (CAYS), consisting of a dense support layer and a CAYS-holding top layer prepared via the diffusion-induced phase inversion. As the vapor exposure process was omitted, the CAYS-holding layer showed a typical asymmetric structure, with CAYS being transfixed into the polymer network spread with large macropores. With the increase in vapor exposure time before immersion, morphology of the films transformed from asymmetric to sponge-like structures, with CAYS being localized in cellular structure. The border structure between the two layers reflects the phase inversion behavior of a cast solution during the coagulation. In the radioactive detection, the polymer phase in a film holding a sponge-like structure is so dense that the radionuclides, deposited on the film, could not filter through the phase, consequently resulting in the loss in the detection efficiency of the film.

• Han Myeong Jin(경일대학교) | 한명진 주저자
• Nam Suk Tae(경일대학교) | 남석태
• Lee Kune Woo(한국원자력연구소) | 이근우
• Seo Bum Kyoung(한국원자력연구소) | 서범경