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보고서 상세정보

산업용 진단 및 측정기술 개발
Development of Industrial Process Diagnosis and Measurement Technology

  • 과제명

    감마선 이용 대형 산업공정 영상진단기술 개발

  • 주관연구기관

    한국원자력연구원
    Korea Atomic Energy Research Institute

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2010-04

  • 과제시작년도

    2009

  • 주관부처

    교육과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국연구재단
    National Research Foundation of Korea

  • 등록번호

    TRKO201000000782

  • 과제고유번호

    1345098692

  • 키워드

    가동중 대형공정 진단,방사성 표지화합물,수리탐지,방출원역탐색,공정분석기술,방사선기술융합형 공정분석기술In-service Large Process Diagnosis,RI Labeled Compounds,Hydraulic detection,Back trajectory of source,PAT,RT-PAT

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Section1. Industrial Gamma CT Technology for Process Diagnosis
    - Density cross-section image reconstruction technology from fa...

    Section1. Industrial Gamma CT Technology for Process Diagnosis
    - Density cross-section image reconstruction technology from fan-beam type radiation projection data
    - Grid scan technology for industrial fixed bed reactor diagnosis
    - Radiation measurement process technique for liquid/vapor mixed phase flow measurement
    - Process media distribution measurement by industrial SPECT technique
    - Preparation of radioisotope labeled compound by NT for industrial application
    - Lab scale industrial process simulation system for testing of radioisotope application technologies and measurement systems
    - Multi-channel data acquisition system for river investigation
    - Measurement of dispersion coefficient in a field and CFD validation
    - Monitoring of dynamic behavior of underground water
    Section2. Development of RI Hydraulic Detection Technology for Industrial Application
    The research fields of the hydraulic detection system in connection with radioisotope technology were overall composed of the river experiments using RI, validation techniques of CFD models in river and groundwater, construction of the hydraulic scale models and the development of the back-ward detection system in industrial processes. The field experiments were conducted using Br-82 and Tc-99m having a short half-life radioisotope in Keum river and Daejoncheon respectively. The numerical simulations were performed to develop the validation techniques of the CFD models. The validation technology was established by comparing with measured and computed concentrations. The experiments using RI were conducted in considering the characteristics such as soil and topographical shape near nuclear waste repository at Gyung-ju site. The characteristics of the trajectory equation were analyzed to develop the back-ward detection techniques near industrial processes. The results of the back-ward detection system were verified in comparing the measured data in river and the error ranges of the developed model were calculated.
    Section3. Development of RT-PAT System for Powder Process Diagnosis
    - Basic and fundamental research on chemometric data analysis
    Review papers and technical reports introducing a basic and fundamental of PAT, or a customized quick manual for the field process operators is prepared through the information-gathering process such as access to up-to-date online resources, off-line consultant meeting, searching for the various kinds of documents, etc. A basic concept of 'process understanding', which can be defined as the clear understanding of characteristics of each specific process, is also explored for the systematic approach to the final goal of PAT.
    - Establishment of RT-PAT system for the quantitative determination of moisture content in a powder sample
    To simulate the field process environment, parameters m the moisture analysis should be understood first of all for the establishment of the reliable and robust RT-PAT system by examination of many problems in relation to the moisture analysis in the 6e1d processes.
    - Establishment of RT-PAT system using principal component analysis for powder samples
    The field applicability of the pattern recognition techniques such as principal component analysis for the identification and characterization of raw materials is investigated by the survey and classification of data and information regarding a pattern recognition technique in PAT.


    1. 감마선 이용 대형산업공정 영상진단기술 개발
    감마선 이용 산업공정 내부단면 영상진단 기술 개발의 일환으로 팬빔형 섬광검출기 어레이 고정체 개발 및 팬빔 계측데이터 단면 이미지 복원기술 개발하고, 고정상 반응 공정 대상 격자...

    1. 감마선 이용 대형산업공정 영상진단기술 개발
    감마선 이용 산업공정 내부단면 영상진단 기술 개발의 일환으로 팬빔형 섬광검출기 어레이 고정체 개발 및 팬빔 계측데이터 단면 이미지 복원기술 개발하고, 고정상 반응 공정 대상 격자 scan 기술 및 감마선 영상측정 장치 산업적용 기술 개발 실험을 수행 하였다. 산업공정 다중상 유동분석 기술 개발에 필요한 액상/기상 혼합유동 모사장치 제작 및 고속 처리신호 분석기법에 의한 유속 측정기술을 확립하고, 방출감마선 계측에 의한 공정유체 분포 측정 시스템, phantom 개발 및 이미지 복원 기술을 개발하고, 고온 유기성 공정유체 거동탐지용 NT기술 이용 RI표지화합물 개발하였다. 그리고 개봉/밀봉 감마선원의 산업적 응용기술 개발을 위한 RI 산업 진단기술 시험용 공정 모사장치를 설계 및 제작하였다. 마지막으로 환경산업자원 관리를 위한 RI 응용 계측 시스템 개발을 위하여 하천 착산측정 실험을 위한 DAS 구축 및 moment법에 의한 확산계수 현장 적용 실험을 수행하였고, 해양부유물 경로탐지 RI 표지 기법 및 지하수 유동탐지 연구 RI 계측 시스템을 구축하였다.
    2. RI 이용 산업용 수리탐지 시스템 개발
    방사성동위원소 기술과 연계된 수리탐지 시스템 개발 연구는 크게 단반감기 동위원소를 이용한 하천현장실험, 하천 및 지하수자원 수리탐지 CFD모델 검증기술 개발, 수리 모형장치 제작 및 산업공정 방출원 역탐색 시스템 개발의 분야로 수행되었다. 단반감기 동위원소를 이용한 현장실험은 금강 및 대종천에서 Br-82 및 Tc-99m을 이용하여 수행하였고, RI 기술과 접목된 하천 CFD모델 검증기술 개발을 위하여 하천 현장 실험을 모사하여, 관측된 자료와 비교하여 검증기법을 확립하였다. 지하수 수자원 거동탐지 CFD모델 검증기법 확립을 위하여 경주 방페장 주변의 지하매질 모사 실내실험 장치를 제작하여 동위원소 실험을 수행하였다. 산업공정 역탐색 시스템은 수행된 하천 현장 계측 자료의 분석을 통해 시스템을 검증하고, 또한 예측 프로그램의 모사결과와 현장 실험자료와 비교를 통한 방출원 예측 CFD모델의 오차범위를 산정하였다.
    3. 분체공정 진단용 RT-PAT 시스템 개발
    - 계량화학적 해석기술 기반구축
    국외 전문학술지 검색과 도서구입을 통하여 입수한 정보들을 토대로 총설논문 및 기술보고서를 작성하여 현장작업자를 위한 맞춤형 매뉴얼 작성의 기초자료로 활용하고, 공정분석기술(PAT)의 가장 중요한 'process understanding (공정에 대한 이해)'의 기본 개념을 파악 습득한다.
    - 분체시료 내 수분함량의 정량분석을 위한 RT-PAT 시스템 구축
    중성자, XRF, NIR 등의 다양한 분광분석기기를 수분 및 성분분석에 활용하는 것을 다각도로 검토하고, 각각의 장단점을 파악하여, 복합계측시스템에 대한 가능성 및 공정특성에 맞게 활용하는 방안을 고안한다.
    - 분체시료 내 주성분 측정 RT-PAT 시스템 구축
    주성분 측정자료에 대한 패턴인식 관련하여 패턴인식기법의 종류 및 특성별 분류하여 패턴인식기법을 적용하여 원료구분 및 판별연구의 가능성을 확인한다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 요약서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 9
    6. CONTENTS ... 15
    7. 목차 ... 16
    8. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 17
    9. 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 20...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 요약서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 9
    6. CONTENTS ... 15
    7. 목차 ... 16
    8. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 17
    9. 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 20
    10. 제 1 절 국외 기술개발현황 ... 20
    11. 제 2 절 국내 기술개발현황 ... 22
    12. 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 24
    13. 제 1 절 감마선 이용 대형산업공정 영상진단기술 개발 ... 24
    14. 제 2 절 RI 이용 산업용 수리탐지 시스템 개발 ... 26
    15. 제 3 절 분체공정 진단용 RT-PAT 시스템 개발 ... 27
    16. 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 30
    17. 제 1 절 연구개발목표의 달성도 ... 30
    18. 제 2 절 관련분야의 기여도 ... 31
    19. 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 33
    20. 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 36
    21. 제 7 장 참고문헌 ... 37
    22. 감마선 이용 대형 산업공정 영상진단기술 개발 ... 43
    23. RI 이용 산업용 수리탐지 시스템 개발 ... 212
    24. 분체공정 진단용 RT-PAT 시스템 개발 ... 367
    25. 끝페이지 ... 466
  • 참고문헌

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