많은 선행 연구에서는 무연 차폐재를 제작하기 위하여 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 방사선 차폐 능력과 경량화에 대한 가능성을 제시하고 있다. 하지만, 이는 바인더 및 미세 기공에 대한 구현이 어렵기에 제품화 공정에 필요한 정보를 충분히 제공하지 못하는 실정이다. 이에 본 연구에서는 제품화 공정에 요구되는 겔 페이스트에 대한 정보를 사전에 제공하기 위하여 스크린 프린팅 공법을 활용하여 충전율에 따른 방사선 차폐 능력에 대한 결과를 제시하였다. 본 연구에서는 방사선 차폐 능력을 평가하기 위해 IEC 61331-1: 2014와 KS A 4025에 부합하도록 실험 환경을 설계하였으며, 방사선 조사 조건은 KS A 4021 규격을 준용하여 총 여과 2.0 mmAl로 여과된 100 kVp를 이용하였다. 본 연구 결과, TVL를 기준으로 Pb 1270 μm, BaSO4 3035 μm, Bi2O3 1849 μm, WO3 2631 μm에서 근사한 값으로 분석되었다. 또한, 충전율은 BaSO4 38.6%, Bi2O3 27.1%, WO3 30.15%로 분석되었다. 하지만, 차후 저온고압 성형을 적용한다면 충전율을 높이면서도 기공률을 낮춤으로서 방사선 차폐 능력의 개선이 충분히 가능할 것으로 기대된다.

In many previous studies, monte carlo simulation is used to produce lead-free shielding sheet, and the possibility of radiation shielding capability and weight reduction is presented. But it is difficult to simulation for binder and micro-pores because of In fact it does not provide sufficient information necessary for the commercialization process. Therefore, in this paper, the results of radiation shielding capability corresponding to filling factor was presented by using the screen printing method to provide information on gel-paste required for the commercialization process. In this study, the geometric setup for evaluate of radiation shielding ability was designed to comply with IEC 61331-1:2014 and KS A 4025. In addition, radiation irradiation conditions were 100 kVp filtered with 2.0 mmAl total filtration was applied according to KS A 4021 standard. In this study, Pb 1270 ㎛, BaSO4 3035 ㎛, Bi2O3 1849 ㎛ and WO3 2631 ㎛ were analyzed based on ten value layer. Additionally, the filling factor was analyzed as BaSO4 38.6%, Bi2O3 27.1%, WO3 30.15%. However, in the case of applying low-temperature high-pressure molding in the future, it is expected that the radiation shielding capability can be sufficiently improved by reducing the porosity while increasing the filling factor.

ABSTRACT
 Ⅰ. INTRODUCTION
 Ⅱ. EXPERIMENTAL AND METHODS
  1. Fabrication of lead-free shielding sheet
  2. Evaluation of radiation shielding capability
 Ⅲ. RESULT
  1. Fabrication of lead-free shielding sheet
  2. Evaluation of radiation shielding capability
 Ⅳ. DISCUSSION
 Ⅴ. CONCLUSION
 Reference
 요 약

• Sang-Sik Kang(Institute of Radiation Fusion Technology, International University of Korea) | 강상식
• Ah-Rim Jeong(Department of Radiological Science, International University of Korea) | 정아림
• Su-Min Lee(Department of Radiological Science, International University of Korea) | 이수민
• Seung-Woo Yang(Department of Radiological Science, International University of Korea) | 양승우
• Kyo-Tae Kim(Software Education Institute, Inje University) | 김교태
• Ye-Ji Heo(Department of Medical Imaging Research Institute, Inje University) | 허예지
• Ji-Koon Park(Institute of Radiation Fusion Technology, International University of Korea) | 박지군 Corresponding Author