백두대간은 백두산에서 시작하여 동쪽해안선을 따라 남 쪽으로 흐르다가 태백산 부근에서 서쪽으로 기울어 지리산 까지 총 길이 약 1,400km에 달하는 거대한 산줄기로 중국 대륙과 한반도를 이어주는 줄기 역할을 하며, 한반도에 근 간을 이루는 산줄기다(조석필, 1993). 백두대간에는 1,362 종의 식물과 희귀 야생동물이 서식하며, 생태계의 연결고리 로서의 중요한 역할을 수행하는 생태계의 보고이다(국토연 구원, 2000). 최근까지 백두대간의 중요성에 의해 여러 기관에서 백두 대간의 관리범위와 관리방안에 대한 연구를 시행하고 있으 나 대부분 식물상 및 식생, 훼손지 등에 대한 연구이며, 조류 상에 관한 연구는 기관의 모니터링 통해서 국한적으로 수행 되고 있다. 현재까지 백두대간 전 구간에 대한 연구로 국립 환경과학원(2007-2010)에서 각 구간별로 구분하여 조류를 포함한 생태계조사를 수행한 바가 있으며, 산림청에서는 조 류를 포함한 백두대간 자원실태 조사를 2006년부터 2010 년까지 1차기 조사를 5년간 수행하였으며, 2011년부터는 2차기 조사를 수행하고 있다. 백두대간에 조류상에 관한 논 문은 백두대간(향로봉-고모치)구간의 조류상(조해진 등, 2014), 백두대간 만복대-시리봉 구간의 조류상과 서식지 선 호도 및 관리방안에 관한 연구(백운기 등, 2003), 백두대간 지리산-덕유산 구간의 조류상에 관한 문헌연구(이두표, 2003) 등이 있다. 본 연구는 백두대간(향로봉-남덕유산) 구간의 조류상을 조사하여 백두대간의 생태학적 가치 및 상징성을 더욱 부각 시켜 향후 백두대간의 보호 및 보전관리에 기초적인 자료로 활용하는데 목적이 있다. 조사대상 지역은 강원도 고성군, 인제군에 위치한 향로봉 부터 경남 거창군에 위치한 남덕유산 구간으로 지리적인 위치에 따라 연도별로 2011년(강원도 향로봉-구룡령), 2012년(강원도 오대산-태백산), 2013년(강원도 영월군-괴 산군), 2014년(충북 청화산-전북 남덕유산)으로 나누어 조 사를 실시하였으며, 조류의 번식시기 및 이동시기를 고려하 여 각 구간은 계절별(봄, 여름, 가을) 3회 조사를 실시하였 다. 각 조사 구간은 개발지, 계곡부, 임도 탐방로로 각각 2개 소의 고정조사구(1㎞×1㎞)를 선정하여 향후 조사시 변화상 을 확인할 수 있도록 하였으며, 조사대상지를 시속 1∼2㎞ 로 걸으며, 육안과 쌍안경(10×42 Nikon) 및 소리에 의해 파악되는 조류도 포함하였다. 2011년도부터 2014년도 까지 향로봉-남덕유산 구간의 전체 고정조사구에서 확인된 조류는 총 64종 최대개체수 합계 1,661개체이며, 종다양도(H')지수는 3.55이다. 우좀종은 참새 Passer montanus(9.4%), 붉은머리오목눈이 Paradoxornis webbianus(6.9%), 어치 Garrulus glandarius(6.0%), 직박 구리 Microscelis amaurotis(5.5%), 박새 Parus major(5.3%) 순으로 확인되었다. 연도별로 확인된 조류는 2011년(강원도 향로봉-구룡봉) 에 총 45종 최대개체수 합계 489개체, 2012년(강원도 오대 산-태백산)에 총 37종, 최대개체수 합계 246개체, 2013년 (강원도 영월군-괴산군)에 총 37종, 최대개체수 합계 258개 체, 2014년(충북 청화산-전북 남덕유산)에 총 55종, 최대개 체수 합계 668개체가 확인되어 2014년(충북 청화산-전북 남덕유산)에 가장 많은 종수 및 개체수가 확인되었으며, 2012년(강원도 오대산-태백산)에 37종, 246개체로 가장 적 은 종수 및 개체수가 확인되었다. 고정조사구 별로는 개발지 총 56종, 최대개체수 합계 716 개체로 가장 많은 종수 및 개체수가 확인되었으며, 임도 탐 방로 총 50종, 최대개체수 합계 621개체, 계곡부 총 37종, 최대개체수 합계 324개체 순으로 나타났다.문화재청 지정 천연기념물이나 환경부 지정 멸종위기야 생동물의 법적보호종은 개발지와 임도 탐방로에서 원앙 Aix galericulata, 황조롱이 Falco tinnunculus, 새호리기 Falco subbuteoe 등 3종이 확인되었으며, 개발지에서 이동 하는 흰꼬리수리 Haliaeetus albicilla,1종이 확인되어 총 4 종이 확인되었으며, 계곡부에서는 법적보호종이 확인되지 않았다. 환경부 지정 멸종위기야생동물 Ⅰ급 종은 흰꼬리수 리 Haliaeetus albicilla 1종이며, Ⅱ급은 새호리기 Falco subbuteo 등 2종이 확인되었다. 본 조사결과 개발지가 종수, 개체수가 가장 많이 확인 되었지만 대부분 인가와 근접 및 야산지대나 산림 가장자리 에서 서식하는 종이었다. 또한 일부 개발지는 개체수가 10 개체 이하로 조류 서식에는 미흡한 지역이었다. 임도 탐방 로는 산림가장자리에 서식하는 조류와 산림 내부에서 서식 하는 조류가 적절하게 확인되었으며, 계곡부는 가장 적은 종수 및 개체수로 고산지대 계곡부에서 흔히 확인되는 조류 의 특징이 나타났다. 결과적으로 백두대간은 조류 서식에 좋은 환경을 가지고 있으며, 한반도 생태계 중추로서 국내 생태계 보전 및 관리 에 있어서 매우 중요한 지역으로 판단된다. 산림청 (2006-2010) 1차기 연구와 조사방법의 차이로 인해 백두대 간 변화상을 비교하기는 다소 어렵지만, 고정조사구 지역에 대하여 지속적으로 연구가 수행된다면, 향후 백두대간의 조 류 변화상을 확인할 수 있을 것이며, 기후변화 등으로 인한 생태계 변화를 예측하는 기초적인 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

백두대간은 한반도의 근간을 이루는 산줄기이며, 백두산 에서 시작되어 동쪽 해안선을 끼고 남쪽으로 흐르다가 태백 산 부근에 이르러 서쪽으로 기울어 남쪽 내륙의 지리산까지 이른다. 백두대간은 1,326종의 식물과 희귀 야생동물이 서 식하는 것으로 나타나 꼭 보존해야 할 생태계의 보고라 할 수 있다. 또한 백두대간은 생태계의 연결고리로서의 중요한 역할을 수행하고 있다. 최근까지는 일부 고봉 및 산림지역을 대상으로 식물상 및 식생, 훼손지 등에 대한 연구는 지속적으로 수행되어 왔 으나, 조류상에 관한 연구는 기관의 모니터링 통해서 국한 적으로 수행되고 있다. 현재까지 백두대간 전 구간에 대한 연구로 국립환경과학원(2007-2010)에서는 각 구간별로 구 분하여 조류를 포함한 생태계조사를 수행한 바가 있으며, 산림청(2006～2012)에서는 조류를 포함한 백두대간 자원 실태 조사를 2006년부터 2010년까지 1차기 조사를 5년간 수행하였으며, 2011년부터는 2차기 조사를 수행하고 있다. 본 연구는 백두대간(향로봉-고모치) 구간의 전반적인 조 류상을 조사하여 백두대간의 생태학적 가치 및 상징성을 더욱 부각시켜 향후 백두대간의 보호 및 보전관리에 기초적 인 자료로 활용하는데 목적이 있다. 본 연구의 조사대상 지역은 강원도 고성군, 인제군에 위 치한 향로봉부터 충북 괴산군에 위치한 고모치 구간으로 지리적인 위치에 따라 3개 구간으로 구분하여 조사를 실시 하였다. Ⅰ구간은 향로봉-구룡령, Ⅱ구간은 닭목령-깃대기 봉, Ⅲ구간은 선달산-고모치 구간으로 구분하였으며, 1차기 2006-2008, 2차기 2009-2011년에 조사를 실시하였고, 조류 의 번식시기 및 이동시기를 고려하여 각 구간은 계절별(봄, 여름, 가을) 3회 조사를 실시하였다. 1차기 조사는 주요 고개(령) 및 마루금을 중심으로 능선 부와 계곡부, 평야지대 등으로 구분하여 조류상이 가장 잘 파악되도록 조사하였으며, 조사대상지를 시속 1∼2km로 걸으며, 육안과 쌍안경(8×40 Nikon) 및 소리에 의해 파악되 는 조류도 포함하였다. 2차기 조사는 구간별로 개발지, 계곡 부, 임도․탐방로 각각 2개소를 고정조사구(1kmX1km)로 선 정하여 향후 조사시 변화상을 확인할 수 있도록 하였으며, 1차기와의 비교를 위해 “주요령”과 “재” 지역을 중심으로 정점조사를 실시하였다. 향로봉-고모치구간의 1차기와 2차기 조사결과 주요 능선 부, 계곡부, 평야지역 등에서 확인된 조류는 총 92종 최대개 체수 합계 3,724개체였다. 1차기 조사(2006-2008년)는 82종 3,245개체였으며, 2차 기 조사(2011-2013년)는 총 63종 2,050개체가 확인되었다. 주요 우점종은 되새 Fringilla montifringilla(13.4%), 노랑 턱멧새 Emberiza elegans(6.9%), 오목눈이 Aegithalos caud atus(6.7%)의 순이었으며, 겨울철 월동을 위해 군집을 이루 거나 번식 후 가을에 군집을 이루는 조류가 우점하였다. 전 체 종다양도는 3.5로 타 지역의 산림지역보다는 비교적 높 게 확인되었다. 각 구간별로는 Ⅰ구간이 56종 최대개체수 합계 639개체 가 확인되었으며, 우점종은 어치 Garrulus glandarius(13. 6%), 제비 Hirundo rustica(12.4%), 쇠박새 Parus palustris (6.1%)의 순이었다. Ⅱ구간은 79종 최대개체수 합계 1,931 개체가 확인되었으며, 우점종은 되새(20.7%), 노랑턱멧새 (9.8%), 오목눈이(8.4%)의 순이었다. Ⅲ구간은 63종 최대 개체수 합계 1,479개체가 확인되었으며, 우점종은 쑥새 Em beriza rustica(20.7%), 노랑턱멧새(9.8%), 되새(8.4%)의 순이었다. 가장 적은 종과 개체수가 확인된 Ⅰ구간의 경우 군사지역이 많고, 민통선 지역이 접해 있어 조사 수행시 경 로 및 범위에 제한이 있기 때문으로 판단된다. 문화재청 지정 천연기념물이나 환경부 지정 멸종위기야생동물로 보호되고 있는 법적보호종은 원앙 Aix galericul ata, 황조롱이 Falco tinnunculus, 흰꼬리수리 Haliaeetus albicilla, 새호리기 Falco subbuteo, 벌매 Pernis ptilorhync hus, 붉은배새매 Accipiter soloensis, 새매 Accipiter nisus 를 비롯하여 총 12종이 확인되었으며, 환경부 지정 멸종위 기야생동물 Ⅰ급 종은 흰꼬리수리 Haliaeetus albicilla 1종 이며, Ⅱ급은 새호리기 Falco subbuteo, 벌매 Pernis ptilorh ynchus 등 7종이 확인되었다. 문화재청 지정 천연기념물은 붉은배새매 Accipiter soloensis, 새매 Accipiter nisus 등 9 종이 확인되었다. 1차기 조사와 2차기 조사 결과 백두대간은 조류 서식에 매우 우수한 환경을 가지고 있으며, 국내 생태계 보전 및 관리에 있어서 매우 중요한 지역으로 판단된다. 조사방법의 차이로 인해 1차기와 2차기 변화상을 비교하기는 다소 어렵 지만, 동일한 방법을 통해 지속적으로 연구가 수행된다면, 향후 백두대간의 조류 변화상을 확인할 수 있을 것이며, 기 후변화 등으로 인한 생태계 변화를 예측하는 기초적인 자료 로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

사용후핵연료의 파이로처리기술에 대한 국내외 특허동향을 분석하였다. 1975-2009년에 걸쳐 한국, 미국, 일 본 및 유럽연합에서 출원된 특허에 대하여 출원국별, 출원인별, 연도별 및 세부기술분야별로 구분하여 그 내 용을 비교함으로써 파이로처리기술 개발 현황을 분석하였다. 그리고 주요 출원인의 세부기술별 특허활동지수 로부터 특정분야의 기술개발 편중도, 분석대상 특허의 피인용횟수와 패밀리수로부터 각국의 기술 경쟁력을 조사하였다. 또 장차 파이로처리기술의 실용화에 대비하여 필수 요소기술들을 도출하고 그에 대한 현기술 수 준과 기술개발동향 등을 파악하였다.

사용후핵연료 건식처리공정(pyrochemical process)에서 LiCl-KCl 공융염의 회수는 방사성폐기물 부피 감량과 원료물질 회수를 위해 반드시 필요하다. 본 논문은 진공증류공정을 이용하여 희토류 침전물(희토 류 산염화물 또는 산화물)내 잔류하는 LiCl-KCl 공융염 회수에 관한 것이다. 진공증류시험장치에서 희토 류 침전물내 공융염은 효과적으로 휘발 및 분리되었다. 분리된 공융염은 감압증류시험장내 세 지점에서 침적되거나 필터에 포집되으며, 침적되거나 포집된 공융염을 회수하는 것은 쉽지 않았다. 이 문제점을 해 결하기 위해 감압조건에서 온도구배를 이용하여 공융염 거동을 제어할 수 있는 공융염 진공증류/응축회 수 시스템을 개발하였으며, 이 장치를 이용하여 휘발된 공융염을 회수용기에서만 응축시켜 쉽게 회수할수 있음을 확인하였다.

사용후핵연료 파이로프로세싱 공정 생성물인 우라늄 전착물을 잉곳 형태로 주조하는 공정이 있다. 이 논 문에서는 실험실 규모의 우라늄 전착물 잉곳 주조 장치에 대한 설계 개념을 소개하고, 이에 따라 제작된 장 치의 성능 시험 결과 및 우라늄을 사용한 잉곳 주조 시험 결과를 소개한다. 이 장치는 도가니를 경동시켜 우라늄 용탕을 주형에 주입하여 우라늄 잉곳을 제조하며, 우라늄 전착물을 연속으로 주입할 수 있는 컵 형태의 원료 장입장치를 장착하였다. 이러한 장치를 사용하면 우라늄 전착물의 잉곳 생산성을 높일 수 있다. 실험 결과 우라늄 원료를 장입하여 주조한 결과 수축공이 적은 양호한 주물을 제조하는데 성공하였으며, 이러한 실험실 규모의 장치를 개발한 경험을 활용하여 공학규모의 장치를 설계하 는데 활용하였다.

사용후핵연료로부터 유용한 물질을 회수하는 파이로 공정의 주요 공정 중 하나인 전해정련 기술과 국내의 전해정련 장치 개발에 대해 고찰하였다. 전해정련 반응은 LiCl-KCl 용융염 전해질 내에 우라늄과 초우란금속 및 희토류 등을 함유하는 사용후핵연료 금속전환체를 담은 양극 바스켓과 고체음극으로 구성되고, 양극에서 는 산화(용해)반응이 음극에서는 환원(석출)반응이 진행되며 순수한 우라늄만을 회수한다. 흑연음극이 가진 자발탈리하는 특성과 아래로 모아진 우라늄 석출물을 스크류 이송장치로 자동 회수하는 개념을 도입하여 처 리용량이 20 kgU/day 규모의 연속식 고성능 전해정련장치를 개발하였다

경막결정화를 이용한 산화물 사용후연료의 전해환원 공정에서 발생하는 LiCl 염폐기물 내 포함되어 있는 Cs 및 Sr을 분리(농축)에 대한 실험을 수행하였다. 결정화 공정에서 Cs 및 Sr과 같은 불순물들은 불순물들의 용융염 상 및 결정상에 대한 용해도이 차리로 분리되어 최종적으로 작은 양의 LiCl 용융염내에 농축된다. 본 연구에서는 LiCl-CsCl-SrCl2 계에대한 고체-액체 상평형도를 통해 결정화를 통한 분리가능성을 파악하였으며 열전달방정식 의 계산을 통해 경막결정화 운전중 LiCl 용융염상의 온도분포를 예측할 수 있었다. 경막결정화 공정에서 결정성 장 속도는 분리효율에 큰 영향을 미쳤으며 90%의 LiCl 재생율을 가정할 경우 20-25 l/min의 냉각속도 그리고 0.2 g/min·cm2보다 작은 결정성장 속도조건에서 각각의 Cs 및 Sr에 대하여 90% 정도의 분리효율을 나타내었다.

Pyroprocessing에 의한 사용후핵연료 처리 과정에서 방사성 희토류 염화물이 포함된 폐용융염이 발생된 다. 이러한 폐 용융염 내에 존재하는 방사성 희토류 염화물을 산화물로 침전시켜 회수함으로서 용융염을 재 생할 수 있다. 최종적으로 발생되는 방사성 희토류 산화물의 저장과 처분에 적합한 monolithic 고화체를 제 조하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 고상 소결에 의해 붕규산 유리에 의한 고화체 제조, 희토류 산화물을 모나자이트로 합성한 후 붕규산 유리에 의한 고화체 제조를 수행하였다. 또한 zinc titanate 세라믹 이 주요성분인 고화 매질(ZIT)을 개발하여 고화체를 제조하였으며 각각의 고화체에 대한 침출 및 물리화학 적 특성을 비교 평가하였다. 고상 소결에 의해 제조된 ZIT 매질 고화체는 내 침출성이 크며 밀도가 크고 열전 도도가 우수한 특성을 나타내었다.

산화물 사용 후 핵연료를 처리하는 전해환원공정에서는 LiCl 용융염계에서 산소가 생성되는 반응을 수반하게 되 며, 생성된 산소로 인해 반응기의 구조재료를 상당히 부식시킬 수 있는, 화학적으로 심각한 반응환경을 조성한다. 따라서, 고온 용융염을 다루는 전해환원 공정장치를 위해서는 최적의 재료를 선택하는 것이 필수적이다. 본 연구에 서는 리튬용융염, 675℃, 216시간동안 산화분위기에서 코팅이 안 된 초합금과 코팅된 초합금 시편의 고온 부식연구 를 수행하였다. IN713LC 초합금 시편에 aluminized NiCrAlY bond 코팅 후 Y2O3 top 코팅을 하였다. 코팅이 안 된 초 합금은 부식층의 빠른 성장응력과 열적응력에 의한 부식층의 박리로 명확한 무게손실을 보인다. 탑 코팅의 화학적 및 열적 안정성으로 인해 고온 리튬용융염을 다루는 구조재료의 부식 저항성이 증가함을 확인할 수 있었다

본 연구에서는 LiCI-KCl/Cd계의 전해제련 공정을 대상으로 악티늄 및 희토류족 원소들의 전해이동을 모텔링하고 해석하였다. 이 공정에서 용융염 전해질과 액체 카드륨 음극간의 확산 경계층 계면에서 확산제한 전기화학반웅 및 물질수지를 고려한 단순화된 통적모댐을 수립하였다 제안된 모델링 접근방법은 옴극에서 일어나는 금속엽의 반쪽 전 지 환원반용에 기초릎 둔 모델이다 이 모탤올 사용하여 정전류 전해공정에서 주어진 인가전류 조건을 만족하는 시간까지의 전해 이 동과 연계된 농도거동， 각 원소의 패러데이 전류 그리고 시간 함수의 전기화학 전위를 예측하는 가놓성을 보여주었다 선택된 5성분 원소(U ， Pu, Am, La, Nd) 계의 결과를 예비 모사하여 전산모댈이 전기화학적 특성을 이해하고 개선된 전해 제련로를 개발하기 위한 정보를 제공할 수 있는가를 평가하였다.

Pyroprocessing에 의한 사용후핵연료 처리 과정에서 핵연료 물질은 전해정련장치, 전해환원장치, 전해제 련장치의 전해조에서 전극 표면에서의 전기화학반응과 전해질의 교반을 통해서 회수된다. 따라서 이 장치들 은 장차 pyroprocessing의 실용화를 위하여 규모 확대가 필요하다. 본 연구에서는 교반을 수반하는 전해반응 장치를 대규모 장치로 확대코자 할 때 합리적으로 적용할 수 있는 장치규모 확대 기법을 고찰해 보았다. 장치 규모 확대에 있어 장치크기와 전극 표면적의 크기는 기하학적 유사성이 기본적으로 적용되어야 한다. 그밖에 전해질의 유동특성을 좌우하는 기준 가운데 전해질의 단위체적당 에너지 투입량이 동일하다는 기준을 채택 할 경우 시행착오법에 의한 계산절차를 도출해내었으며, 이 계산법은 전해조에서의 적절한 교반속도를 구할수 있게 해 준다. 또 임의의 소규모 전해반응 시스템에 대하여 단위체적당 에너지 투입량이 동일하다는 기준 과 교반기 날개끝 속도가 동일하다는 기준을 적용할 경우 전해조의 규모 확대에 관한 일례를 제시하였다.

본 연구에서는 산화조건하 LiCl-KCl 공융염내에서 란탄계 염화물의 하나인 PrCl3의 열적거동을 살펴보았다. 먼저 산소를 주입하면서 PrCl3의 열중량분석(TGA; thermogravimetric analysis)을 실시하였고, 이 때 얻어진 결과들을 바탕으로, 산소분산법을 이용하여 온도에 따른 LiCl-KCl 공융염내 PrCl3의 산화실험을 수행하였다. PrCl3의 열중량분석 결과에 따르면, 약 380 ℃까지 PrCl3에서 염소의 해리가 급격하게 발생되었고 약 600 ℃에 서 PrCl3가 PrOCl로 전환되는 반응이 종료되는 것으로 확인되었다. 산소분산법에 의한 LiCl-KCl 공융염내 PrCl3의 열적거동은 산화조건에서 열중량분석시 나타난 PrCl3의 열적거동과 유사하였고, 발생된 PrOCl은 공 융염내에서 불용성 화합물로써 바닥으로 침전하였다. 산소분산법에 의한 공융염내 PrCl3의 PrOCl로의 전환 은 650 ℃ 이상의 온도에서 활발하게 진행되었고, 이 때 발생되는 배기가스내 Cl2의 농도분석을 통해 공융염내 PrCl3의 전환상태를 예측할 수 있을 것으로 판단된다

본 연구에서는 경수로 사용후핵연료로부터 핵연료 물질(예: 차세대형 원자로의 연료)로 재사용할 수 있는 우라늄과 초우라늄원소군(TRU)을 분리, 회수하기 위한 파이로 처리공정(pyroprocess) 시설의 개념설계연구를 수행하였다. 이 시설의 목적은 공학적 실증시험을 통하여 상용 규모의 확대(scale-up) 자료를 확보하는 것과 운전 경험을 쌓을 수 있도록 하자는 것이고 그 용량은 비교적 작은 공학적 규모인 20 kg HM/batch 로 설정하였다. 처리 대상 핵연료로는 경수로의 전형적인 핵연료 형태인 3.5 % 농축우라늄, 35,000 MWd/tU 그리고 5년 냉각시킨 경수로 사용후핵연료를 선택하였다. 본 개념설계연구에서 고려한 주요 항목은 차폐셀을 포함한 파이로 처리공정 시설의 배치, 공정 운전에 대비한 시설 안전 관리, 방사선 안전, 차폐셀 내 불활성 분위기 관리, 연료 물질의 계량 관리, TRU 제품의 핵임계 관리 등이다.

본 연구에서는 경수로 사용후핵연료로부터 다시 핵연료 물질로 재사용할 수 있는 우라늄과 초우라늄원소군을 분리/회수하기 위한 고온전해분리 공정(Pyroprocessing)의 기술적 타당성을 조사하였으며, 나아가서 핵비확산 측면에서 기존 핵연료주기기술의 대체기술로서 적합성이 있는지를 검토하였다. 먼저 고온전해분리 공정에 편입될 각종 단위공정을 조합하여 전체 공정을 구성하였다. 그리고 사용후핵연료에 들어 있는 여러 가지 물질들의 분리 과정에서, 본 연구에서 확보한 실험결과와 관련 문헌에 발표된 각종 분리도 자료를 바탕으로 문제의 원소군들 즉, 우라늄, 초우라늄원소군, 희토류, 귀금속류, 그리고 열발생원소군들이 공정흐름도에서 어떤 경로를 따라 흘러가는지 그 향방을 추적하여 보았다. 결과적으로 전체 공정의 물질수지 산출 결과에 의하면 우라늄과 초우라늄원소군(TRU)은 각각 98.0wt%, 97.0wt%가 제품으로 회수될 수 있으며 나머지 원소군들은 대부분 제거되어 방사성폐기물로 분리될 수 있음을 파악하였다. 게다가 초우라늄원소군 제품이 상당한 -방사선과 중성자선을 방출하고 있어 핵비확산에 유리하게 작용하고 있음을 알 수 있었다.

[ ]의 토양침적으로 인한 농작물 오염 평가를 위한 동적격실모델이 제시되었다 토양침투(percolation), 쟁기질에 의한 토양혼합(soil mixing), 뿌리흡수(plant uptake), 용출(leaching to a deep soil), 토양고착(fixation to a clay mineral)이 모델에서 고려된 의 주요 이동경로이며 의 토양이동에 대한 토양특성(pH, 점토함량, 유기물함량, 이온교환성 K 농도)의 영향을 반영하기 위하여 Absalom 모델을 적용하였다. 모델의 검증을 위해 다른 토양특성을 가진 17종류의 논토양에서 2년 연속 벼를 재배하면서 수행한 모의침적실험으로부터 구한 벼에 대한 전이계수를 모델에 의한 예측치와 비교하였다. 측정된 벼의 전이계수는 pH와 점토함량 변화에는 뚜렷한 경향을 보여주지 않았으나, 유기물함량의 증가 또는 이온교환성 K 농도의 감소에 따라 다소 증가하는 경향을 보여주었다. 측정된 전이계수는 모델에 의한 예측치와 대체적으로 유사한 값을 가졌다.

본 논문에서 사고로 누출된 삼중수소에 의한 농작물 오염평가 모델을 제시한다. 본 논문에서 제시된 모델은 동적격실모델로써 작물의 성장 방정식을 도입한 것이 특징이며, 이로부터 삼중수소 피폭시 작물의 성장단계에 따른 오염 정도를 예측할 수 있다. 시스템은 크게 대기, 토양, 작물격실로 구성되며, 격실의 삼중수소 농도 변화는 비선형 상미분방정식으로 표현되므로 시간에 따른 각 격실의 삼중수소 농도가 계산된다. 모델의 검증을 위해 배추 및 무에 대한 삼중수소 피폭 실험을 수행하였다. 생육단계별 오염 효과를 조사하기 위해 각기 다른 생육단계에 있는 배추와 무를 독립적으로 HTO 증기에 노출시켰으며, 피폭 후 오염된 작물의 tissue free water tritium(TFWT) 및 organically bound tritium(OBT) 농도를 측정하였다. 측정된 작물 부위별 삼중수소 농도 데이터와 모델 예측 값은 대체로 잘 일치하였다.

삼중수소의 환경방출에 따른 주민선량의 규제이행을 위해 개발된 NEWTRIT모델, AIRDOS-EPA 모델, NRC 모델의 평가 방법을 고찰하고, 활용 가능한 국내 특성자료를 사용하여 예측결과를 비교하였다. 이들 모델 중에서 가장 최근에 개발된 NEWTRIT 모델만이 tritiated water (HTO) 방출에 따른 organically bounded tritium (OBT)의 영향을 고려한다. 평가결과 삼중수소의 환경방출로 인해 모든 가능한 경로로부터 받게 되는 총 피폭선량은 AIRDOS-EPA 모델의 예측결과가 NEWTRIT모델과 NRC모델에 비해 각각 1.03배, 2.46배 높은 결과를 나타냈다. 이러한 결과로부터 NRC모델로 예측되는 피폭선량이 실제 주변주민이 받을 수 있는 피폭선량을 과소평가할수 있다고 이해해서는 안될 것이다. 왜냐하면 삼중수소의 환경내 거동에 대한 불확실성은 매우 크기 때문에 규제이행을 위한 수학적 모델과 관련 변수 값은 극히 보수적 가정에 근거하기 때문이다. NEWIRIT 모델로 예측된 식품섭취에 의한 피폭선량에서 우리나라의 주식인 곡류의 상대적으로 많은 섭취로 OBT는 HTO와 거의 대둥한 수준의 영향을 나타내었다. 삼중수소의 환경방출에 따른 총 피폭선량에서 NRETRIT 모델은 AIRDOS-EPA 모델과 유사한 예측결과를 나타내지만, NEWTRIT 모델은 식품섭취에 따른 OBT의 영향을 고려함으로써 환경으로 방출된 HTO 거동의 현상적 이해 둥에 있어서 보다 의미가 있다고 판단된다.