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정재원 연구원은 중이온가속기구축사업단 희귀동위원소개발팀 ISOL팀에서 사이클로트론 및 ISOL 시스템의 운영 및 유지보수 업무를 담당하고 있습니다. 주요 연구 분야는 희귀동위원소 생성 장치 및 관련 활용 연구이며, 특히 탄화우라늄(UCx-C) 스크랩의 친환경적 처리 및 재활용 기술 개발에 기여하고 있습니다. 이와 함께, ISOL 시스템 내 우라늄 표적의 안전하고 효율적인 이송을 위한 운반 장치 개발과 ISOL 시스템의 핵심 표적 물질인 우라늄탄화물/MWCNT 디스크의 제조 방법에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구를 통해 희귀동위원소의 안정적인 생산과 가속기 기반 물질 연구 발전에 기여하고 있습니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 정재원 |
| 직책 | 연구원 |
| 이메일 | - |
| 재직 상태 | 재직 중 |
| 부서 학과 | 중이온가속기구축사업단 |
| 사무실 번호 | 0428788794 |
| 연구실 | 희귀동위원소개발팀 ISOL팀 |
| 연구실 홈페이지 | - |
| 홈페이지 | - |
| 소속 | 기초과학연구원 |
| 회사명 | 중이온가속기구축사업단 |
| 재직기간 | 재직 중 |
| 담당업무 | Cyclotron 및 ISOL 시스템 운영/유지보수 관련 업무 희귀동위원소 생성장치 및 활용연구 관련 업무 [기술 개발 성과] - 탄화우라늄(UCx-C) 스크랩 처리 방법 개발: 산화우라늄으로부터 탄화우라늄(UCx-C) 제조 공정에서 발생한 스크랩을 재사용 가능한 산화우라늄으로 회수하는 독자적 열처리 기술을 개발하여 자원 재활용 및 폐기물 감소에 기여. - ISOL 우라늄표적 운반장치 개발: 우라늄 표적의 물리적, 화학적 특성을 고려한 안전한 이송 시스템을 개발하여 고방사성 물질 취급의 안정성과 효율성을 대폭 향상. - ISOL 표적물질인 우라늄탄화물/MWCNT 디스크 제조 방법 및 디스크 개발: 대면적 MWCNT/우라늄산화물 디스크 제조 및 열처리 기술을 통해 ISOL 시스템의 핵심 구성요소인 우라늄탄화물/MWCNT 디스크를 개발하여 희귀동위원소 생성 효율 증대에 기여. |
| 연구 1 | 탄화우라늄 스크랩 재활용 및 친환경 처리 기술 |
| 내용 | 본 연구는 희귀동위원소 생산 과정에서 발생하는 탄화우라늄(UCx-C) 스크랩의 효율적이고 친환경적인 처리를 목표로 합니다. 특히, 산화우라늄으로부터 탄화우라늄(UCx-C)을 제조하는 공정에서 불가피하게 발생하는 스크랩을 단순 폐기하는 대신, 재사용 가능한 산화우라늄으로 회수하는 독자적인 열처리 기술을 개발했습니다. 이 기술은 스크랩을 전용 도가니에 담아 열처리로에 투입한 후, 시간에 따라 온도를 상승시키는 승온 처리를 통해 스크랩 내 탄소를 효과적으로 승화시켜 제거하는 과정을 포함합니다. 결과적으로 탄소가 제거된 고순도 산화우라늄을 회수함으로써, 핵심 자원의 재활용률을 극대화하고 고방사성 폐기물의 발생량을 획기적으로 줄이는 데 기여합니다. 이러한 연구는 자원 순환 경제를 실현하고 환경 부하를 저감하는 동시에, 중이온가속기 운영의 지속가능성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 기술은 핵물질 취급의 안전성과 경제성을 동시에 향상시키는 혁신적인 해결책을 제시합니다. |
| 연구 2 | 고방사성 우라늄 표적 안전 이송 시스템 개발 |
| 내용 | 본 연구는 중이온가속기 ISOL 시스템에서 사용되는 고방사성 우라늄 표적의 안전하고 효율적인 운반 장치 개발에 중점을 둡니다. 우라늄 표적은 그 물리적, 화학적 특성상 취급 과정에서 고유한 문제점과 위험성을 내포하고 있습니다. 본 연구실에서는 이러한 표적의 특성을 심층적으로 분석하고, 이를 바탕으로 작업자의 안전을 최우선으로 고려한 독창적인 이송 시스템을 설계하고 개발했습니다. 이 운반 장치는 표적의 손상을 방지하고 방사선 노출을 최소화하기 위한 다중 안전 장치와 차폐 기능을 갖추고 있습니다. 또한, 원격 제어 및 자동화 기능을 통해 고방사성 환경에서의 직접적인 접촉을 피하고, 운반 과정을 정밀하게 제어하여 인적 오류를 줄일 수 있도록 합니다. 이 기술은 고방사성 물질을 다루는 연구 환경에서 필수적인 안전성을 확보하며, 희귀동위원소 생성 및 활용 연구의 효율성을 대폭 향상시키는 데 기여합니다. 이는 핵물질 취급 기술의 선진화를 이끌며, 관련 분야의 국제적인 안전 기준을 충족하는 데 중요한 발판이 됩니다. |
| 연구 3 | 희귀동위원소 생성을 위한 복합 표적물질 개발 |
| 내용 | 본 연구는 ISOL(Isotope Separation On-Line) 시스템의 핵심 구성요소인 표적물질의 성능 향상을 통해 희귀동위원소 생성 효율을 극대화하는 데 주력합니다. 특히, 고효율 희귀동위원소 생성을 위해 우라늄탄화물(UCx)과 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 결합한 새로운 복합 디스크 표적물질의 제조 방법 및 디스크 자체를 개발했습니다. 이 개발은 대면적의 MWCNT/우라늄산화물 디스크를 성공적으로 제조하고, 이를 정밀한 열처리 과정을 거쳐 최적의 우라늄탄화물/MWCNT 복합 디스크로 전환하는 독자적인 기술을 포함합니다. MWCNT의 도입은 표적물질 내에서 핵분열 생성물인 희귀동위원소의 확산 속도를 향상시키고, 생성된 동위원소의 빠른 인출을 가능하게 하여 ISOL 시스템의 전체적인 효율을 크게 증대시킵니다. 이 기술은 핵물질 과학과 신소재 공학의 융합을 통해 희귀동위원소 연구의 새로운 지평을 열었으며, 핵의학, 기초과학 연구 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 고품질 희귀동위원소 공급에 기여할 것입니다. 본 연구는 차세대 가속기 기반 연구의 발전에 핵심적인 역할을 수행합니다. |
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