Carbon is not only an essential element for life but also a key player in climate change. The radiocarbon (14C) analysis using accelerator mass spectrometry (AMS) is a powerful tool not only to understand the carbon cycle but also to track pollutants derived from fossil carbon, which have a distinct radiocarbon isotope ratio (Δ14C). Many studies have reported Δ14C of carbon compounds in streams, rivers, rain, snow, throughfall, fine particulate matter (PM2.5), and wastewater treatment plant effluents in South Korea, which are reviewed in this manuscript. In summary, (1) stream and river carbon in South Korea are largely derived from the chemical weathering of soils and rocks, and organic compounds in plants and soils, strongly influenced by precipitation, wastewater treatment effluents, agricultural land use, soil water, and groundwater. (2) Unprecedentedly high Δ14C of precipitation during winter has been reported, which can directly and indirectly influence stream and river carbon. Although we cannot exclude the possibility of local contamination sources of high Δ14C, the results suggest that stream dissolved organic carbon could be older than previously thought, warranting future studies. (3) The 14C analysis has also been applied to quantify the sources of forest throughfall and PM2.5, providing new insights. The 14C data on a variety of ecosystems will be valuable not only to track the pollutants derived from fossil carbon but also to improve our understanding of climate change and provide solutions.

본 연구에서는 방사성동위원소 추적자 실험을 통해서 산화아연 또는 두 종류의 은나노물질로 오염시킨 토양에서 지렁이 (Eisenia fetida)의 금속축적과 제거율을 비교하였고, 이들을 이온상의 Ag와 Zn으로 처리한 대조구와 비교하였다. 추가적으로 토양의 금속을 다단계추출법 (sequential extraction method)을 이용하여 금속의 결합 형태로부터 생물이용도 (bioavailability)를 예측하고 실제 생물축적 (BAF, bioaccumulation factor)과 비교하였다. ZnO 처리구의 BAF (0.06)는 아연이온 처리구 BAF (1.86)보다 31배 낮았는데, 이는 토양에서 ZnO의 생물전이가 매우 낮음을 제시해 준다. 한편, 은의 BAF는 금속의 오염 형태에에 무관 하게 0.11~0.17의 범위를 보였다. 다단계추출법을 통해서 아연이온 처리구의 아연은 토양에 비교적 약한 결합을 하 는 형태 (mobile fraction)에 35% 분포하여 아연이온처리구 값 (<20%)보다 높았고, 이는 전자의 더 높은 BAF와 일치 한다. 하지만, ZnO 처리구의 다단계추출은 생물이용도나 BAF를 잘 예측하지 못했으며 이는 ZnO가 토양에서 아연 이온과 지화학적으로 다른 거동을 하기 때문으로 추정된다. 지렁이 체내에 축적된 은의 제거율 (3.2~3.8% d-1)은 아연의 제거율 (1.2~1.7% d-1)보다 2~3배 더 높았다

RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator) is a power generation system producing electricity by converting the thermal energy gained from shielding radioisotope. RTG generates power without being charged from outside and as it utilizes radioisotope, RTG mainly serves as an energy source operated for a specific purpose in environment hardly accessible by human. Its design structures vary according to its purpose of operation, thermal source of operation and environment of operation. Since RTG is a power generation system, it should have the highest power efficiency with limited heat source. In this study, heat transfer analysis was implemented to investigate diverse design factors influencing the insulation system of RTG for aerospace use. Design factors considered in this study were silver coating, number of radiation shields inside vacuum insulation and supporter material. As a result, it was found that, depending upon design factors, insulation efficiency increased by 9.3% and finally insulation efficiency of RTG v2.0 was estimated at 84.3%.

경주 중·저준위 방사성폐기물 처분시설의 운영에 따라, 한국원자력연구원(대전)에 임시보관 중인 방사성동위원소폐기물 을 처분시설로 육상운반하였다. 본 연구에서는 방사성동위원소폐기물의 국내육상운반에 따른 작업자 및 일반인에 대한 방 사선 피폭선량을 평가하고 그 결과를 국내 방사선피폭 법적제한치와 비교하였다. 또한 방사성폐기물의 상하차 작업 시 작업 자와 드럼 간 거리 및 방사성핵종 누출율의 변화에 따른 예상피폭선량의 민감도를 분석하였다. 정상 및 사고조건에서의 예 상피폭선량은 국내 법적제한치를 충분히 만족하였음을 확인하였다.

본 연구의 목적은 임상의 핵의학, PET 진단 분야에서 진단 시에 사용되는 방사성 동위원소 중 18F를 이용하여 납가운의 두께 별 에너지스펙트럼을 측정하고 납가운 0.3, 0.5mmPb에 대한 차폐율을 측정하고자 하였다. 에너지 스펙트럼 측정의 경우 자체 제작한 방법으로 측정하였고 차폐율 및 선량 측정의 경우 납가운과 선원의 거리에 대 해 선원과 측정기에 대해 납 가운의 위치를 달리 하여 3가지 조건으로 나누어 각각 20회씩 측정을 하여 평균값을 산출하였다. 에너지 스펙트럼 상에서는 납가운을 위치하 였을 때 본래 방사성 동위원소로부터 방출되는 에너지 외의 에너지 피크영역이 측정 되었고 차폐율 및 선량측정에서는 방사성동위원소 18F은 납가운을 이용하여 차폐를 할 경우 차폐율이 매우 미비하거나 음수의 값이 측정되었다.

수중 지표동물인 어류의 137Cs 및 85Sr 전이계수 측정 실험이 수행되었다. 실험 어종은 우리나라 고유 담 수종인 버들치(Chinese Minnow, Rhynchocypris Oxycephalus)였다. 버들치는 가로, 세로, 높이가 각각 45cm, 85cm, 50cm의 아크릴 수족관 내에서 사육되었다. 수족관 물은 바닥과 벽면에 설치된 여과기에 의 해 연속적으로 정화되었다. 먹이로는 과립 형태의 어류 분말을 1일 2회 투여하였다. 수중 137Cs 과 85Sr의 초 기 농도가 각각 약 0.02μCi/l 및 0.1μCi/l가 되도록 방사성 용액을 가한 다음 1개월 간 총 10회에 걸쳐 어 류와 물 시료를 채취하였다. 전이계수는 137Cs 이 (0.085 ~ 3.988)lkg-1, 85Sr는 (0.348 ~ 13.906)lkg-1로 측정 되었다.

본 연구는 예비 중등교사들을 대상으로 지구 내부에서의 방사성 동위원소에 대한 예비 중등교사의 대안개념의 구조를 이해하는 것이다. 그들의 대안개념의 구조를 Lakatos의 방법론을 기준틀로 한 Niaz(1998)의 제안을 사용하여 분석하였다. 이 연구는 사범대학 과학교육과 3∼4학년 17명을 대상으로 하였다. 연구 방법으로는 개방형 질문지법(open-ended written questionnaire)을 사용하였다. 연구 결과, 예비 중등교사들은 지구내부에서 방사성 동위원소의 붕괴의 설명은 지층의 높은 열과 압력이 그들의 대안개념에 가장 큰 영향을 주고 있었다. 또한 우리가 제안한 과학개념구성을 위한 과학 철학적 수업전략에 따른 그들의 개념변화를 조사하였다.