During PIV (Physical Inventory Verification), the IAEA has been inspecting the CANDU-Type spent fuels using an optical fiber-based scintillation detector. KINAC has developed a new verification instrument to deal with problems of the existing one such as low sensitivity, heavy and large dimension, and inconvenience-in-use. Our previous studies focused on how to develop the new instrument and had not included its performance tests. Field tests were carried out recently at Wolsung unit 4 to evaluate performance of the existing and new instruments. The objective of this paper is to discuss background noise produced in the optical fiber signal cable itself. The verification equipment for the CANDU-type Heavy Water Reactor spent fuels uses a scintillation detector to bond a scintillation material to the end of an optical signal cable. At this time, the radiation signal obtained by a data acquisition system is the signal generated from the scintillator (p-terphenyl organic scintillator) and the optical signal cable ; The signal produced in the optical cable itself is background noise to degrade the spent fuel verification equipment. To characterize the background radiation noise, the spent fuel bundles at Wolsung Unit 4 were measured using the optical fiber cable without the radiation scintillator. This signal is generated by reaction of the optical cable and the radiation emitted from the spent fuel. From experimental results, it was observed that the background noise signal of the optical cable increased as the optical cable went down in the downward direction, because the cable length irradiated by the radiation increased with the optical cable area in the spent fuel storage pool. Difference in the background noise signal was dependent on the location of the vertical direction and the signal of the new optical cable was up to about 5 times higher than that of the existing cable. While, the new cable has the cross-section area about 3.2 times larger than the old cable. Our past studies showed that total signal amplitude – sum of signals generated from the scintillator and optical fiber - of the new verification instrument was at least about 15 times greater than that of the existing one. Considering the total signal and background noise signal, from this measured results, it was confirmed that the scintillator characteristics – in particular, light output and decay time – has a dominant impact on the signal sensitivity of the newly developed instrument. More details will be discussed at the conference.

한국원자력연구원 내에 위치하는 방사성폐기물지하처분연구시설의 터널 내 벽면의 지반변위 및 온도 변화를 실시간으로 감시할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 광섬유케이블(Optical Fiber Cable)의 Brillouin 산란현상을 이용하는 분포개념의 온도 및 변형율 측정기법(Distributed Temperatureand Strain Sensor: DTSS)을 적용하는 기술이다. 2년여 동안 감시한 결과 터널 벽면 쇼크리트 표면에서 균열 등과 관련한 뚜렷한 벽면 변위 징후는 발견되지 않았다. 다만, 시간이 경과함에 따라 터널 내에서 지 하수 누출 지점을 중심으로 벽면에서 변형의 누적 크기가 증대되어가는 경향을 보이나 그 크기는 미약하 고 완만하게 진행함을 확인하였다. 계속적인 지하수에 의한 포화-습윤-건조 등의 현상이 반복되는 구간이 나 포화상태에 있는 구간은 점진적으로 영향이 커질 것으로 예상된다. 광섬유센서케이블을 이용한 분포 개념의 측정 및 분석기술은 구조물의 특성에 따라 선택적ㆍ탄력적 적용이 가능하다. 변형률의 계측 범위 는 20 ∼28,000 크기까지 변위 계측이 가능하다. 변형률의 해상도는 0.01mm로서 최소 매 1m 간격, 온도는 0.01℃ 해상도를 가지고 최소 0.5m 간격으로 감시가 가능하다. 기존의 특정지점 계측방법(Point Sensing)과는 확연하게 차별된다. 현재까지 운영한 결과 본 감시시스템은 방사성폐기물 처분시설 등 공 동과 사면의 장기감시시스템으로 적용 가능성을 확인하였다.

가진력의 영향을 평가하기 위해 이용되는 압전소자와 물체의 변형량을 분석하기 위해 사용되는 광섬유 센서와 변형 게이지는 각종 시험과 실험에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 케이블 시스템에서 발생한 손상을 검토하기 위해 압전소자와 광섬유센서를 이용하였다. 케이블 시스템은 압축이나 휨이 발생하지 않고 막구조에서 단지 인장력을 분담한다. 그러나 기존의 안전진단법을 이용하여 케이블 시스템의 손상을 판단하는 것은 전체구조의 특이한 구조거동 등으로 검토하기 어렵다. 인장부재에서 케이블의 풀림과 할렬이 발생하면 진동을 유발하기 때문에 압전소자를 케이블의 손상을 검토하기 위해 이용하였으며, 이를 광섬유 센서를 이용한 실험의 결과와 비교하였다. 본 연구는 인장응력 하에 케이블 시스템의 손상을 검토하는 방법을 제안하기 위한 실험적 연구이다.

광케이블은 유리를 가는 실처럼 만든 광섬유에 빛을 통하여 신호를 보내어 정보를 보내는 원리로써, 송신측에서 반도체 레이저에 의하여 정보를 빛으로 변환한 후 전송하면 수신측에서 전기 신호로 변환하여 정보를 수신하는 체계이며, 주요 성분은 PE등의 플라스틱 수지와 철, 알루미늄, 광섬유(SiO2 또는 GeO2)등으로 구성되어 있다. 현재 광케이블의 수요가 급증함과 동시에 폐광케이블 발생량 또한 급속도로 증가되고 있으며, 연간 약 3만톤 가량이 발생되나 재활용업체에서는 소형규모의 단순탈피장치로 외피인 HDPE(합성고밀도폴리에틸렌)만을 회수하고 다량의 플라스틱 수지와 알루미늄, 광섬유에 포함되어있는 광물자원(Ge 150만원/kg) 등은 단순 적재해 놓거나 매립, 소각하는 등 관련 재활용 기술이 매우 낮은 실정이다. 따라서 본 연구는 폐광케이블 재활용을 위하여 자동화 공급 기술, 선택적 국부가열, 절개 및 선별등의 기술을 통하여 각각의 유용자원을 분리/회수할 수 있는 1Ton/day 이상의 폐광케이블 자원회수장치를 연구하였다.