무독성 화합물 기반의 다층 구조 방사선 차폐 시트 개발과 특성 개선에 관한 연구

A Study on the Non-Toxic Compound-based Multi-layered Radiation Shielding Sheet and Improvementof Properties

방사선 방호복의 대부분은 가공성과 경제성이 매우 우수하고 높은 원자번호를 갖고 있어 방사선 차폐가 우수한 납으로 제작된다. 하지만 납은 유해 중금속으로 분류되어 납중독 등의 위험이 있으며, 착용 시 중량감 및 불편함 등이 크므로 최근에는 납이 아닌 다양한 물질로 차폐 시트에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 인체에 무해한 BaSO₄와 Bi₂O₃두 화합물과 실리콘 재질의 바인더를 혼합하여 기존과 동등한 방사선 차폐능력을 유지하면서도 물리적 특성이 개선된 다층 구조의 차폐 시트에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과 기존의 차폐 시트와 비교하여 본 연구에서 제작된 다층 구조의 방사선 차폐 시트는 동일한 두께를 기준으로 약 9.8 % 우수한 특성을 보였으며 물리적 특성 중 인장 강도는 BaSO₄/nylon/Bi₂O₃ 차폐 시트에서 12.27 N/㎟로 가장 우수한 것으로 분석되었다.

Most of radiation protection clothing is made of lead with excellent radiation shielding because it has excellent process ability and economic efficiency and has a high atomic number. However, lead is classified as a hazardous heavy metal, and there is a risk of lead poisoning. Recently, research to replace lead has been actively conducted. In this study, a research on a shielding sheet with improved physical properties while maintaining the radiation shielding ability equivalent to that of conventional materials by mixing two materials that are harmless to the human body, such as BaSO₄ and Bi₂O₃, and a silicone material binder Was performed. For comparison evaluation with the existing lead shielding sheet, the shielding rate was evaluated using a 40 degree shielding sheet having the highest porosity. As a result, it was analyzed that the shielding rate was superior to 9 % or more at the same thickness. In addition, as a result of studies to improve the physical properties of the shielding sheet, it was analyzed that the shielding sheet mixed with BaSO₄/nylon/Bi₂O₃ was the best.