KR20130076955A

KR20130076955A - 차단특성이 우수한 비연계 금속입자가 분산된 다층구조 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130076955A
Application number: KR1020110145404A
Authority: KR
Inventors: 서용석; 김윤관; 홍순만
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2013-07-09

Abstract

본 발명은 차폐 성능을 극대화한 다층구조 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 고분자 내에 방사선 차폐 성능을 가지는 금속 분말 중에서, 구형이나 무정형의 금속 분말을 고르게 분산시키고 변형가능한 금속 분말은 판형으로 일정한 방향으로 배향시킨 후, 이와 같은 차폐재를 텅스텐 쉬트와 적층함으로써, 납과 같이 유독한 물질을 사용하지 않으면서 적층구조를 통해 핀홀을 방지하여 방사선 차폐 성능을 극대화한 다층구조 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

차단특성이 우수한 비연계 금속입자가 분산된 다층구조 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법 { Multilayered radiation shielding composite materials and their preparation }

본 발명은 차폐 성능을 극대화한 비연계 (lead-free) 금속입자를 함유하는 다층구조 방사선 차폐재 및 이를 텅스텐쉬트와 접착시킨 복합차폐재 제조 방법에 관한 것이다

본 발명은 차폐 성능을 극대화한 다층구조 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는, (a) 인터널 믹서에서 방사선 차폐 성능을 가지는 텅스텐, 주석, 비스무트, 센더스트 및 이들의 혼합체등의 금속 분말을 고분자 수지와 혼합하고, (b) 이롤 밀링 머신으로 판형의 금속 분말을 일정하게 배향시키며, (c) 핫 프레스를 이용해 일정한 규격의 고분자-금속 복합재료 차폐재를 제작한 후, (d) 상기 제작한 차폐재와 텅스텐 쉬트(sheet)의 표면을 저에너지 이온빔으로 개질한 후 접합시킨 다층구조 방사선 차폐재 및 그 제조 방법을 포함한다.

상기 과정을 통해 금속 분말은 고분자 매트릭스 내에 균일하게 분산, 배향되며, 이러한 고분자-금속 차폐재를 텅스텐 쉬트와 적층함으로써 기존의 단층 고분자-금속 복합재료 차폐재 내부에 존재하는 핀홀을 효과적으로 차단할 수 있다. 상기 본 발명에서 개발한 다층구조 방사선 차폐재는 방사선 환경에서 작업자를 보호할 안전복부터 방사선 발생기기를 차폐할 구조용 재료에 이르기까지 광범위하게 적용될 수 있다.

대한민국 공개특허 10-2011-0064988 대한민국 공개특허10-2011-0126934

"Basic Radiation Protection Technology" (Pacific Radiation Corporation) by Daniel A. Gollnick (2006)

본 발명은 차단특성이 우수한 비연 (non-lead)계 금속입자가 분산된 다층구조 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 방사선 차폐 성능을 가지는 금속 분말 중에서, 구형이나 무정형의 금속 분말을 고분자 내에 고르게 분산시키고, 판형의 금속 분말은 일정하게 배향시키며, 이와 같은 차폐재를 텅스텐 쉬트와 적층함으로써 다층 고분자-금속 복합재료 구조재에서 발생할 수 있는 핀홀을 차단하여 차폐 성능을 극대화하는 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예 2에서 제작한 다층구조 방사선 차폐재를 도시한 것이다. 각 도면의 숫자가 의미하는 것은 다음과 같다.
1 : 텅스텐 쉬트
2 : 배향된 판형의 센더스트 금속 입자
3 : 고분자 매트릭스
도 2는 센더스트 금속입자가 배향된 경우와 배향되지 않은 차폐재의 단면을 주사전자현미경으로 찍은 사진이다. 사진에서 보는 바와 같이 배향시킨 차폐재의 경우 (도2 (b)) 금속입자들이 균일하게 가공방향으로 배향되어 있음을 알 수 있다.

본 발명의 다층구조 방사선 차폐재의 제조방법은 다음과 같다.

상기 발명을 실현하기 위한 다층구조 방사선 차폐재의 구성 부분으로서 고분자-금속 복합재료 차폐재는, 고분자 수지 100 중량부에 대하여 주석, 주석-비스무트 합금, 텅스텐, 판형의 센더스트 등의 분말 중 한 가지 또는 이들의 혼합체를 100-400 중량부, 산화 방지제 10-20 중량부, 윤활제 15-25 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 고분자 수지는 폴리 올레핀 엘라스토머(poly olefin elastomer)이거나 실리콘고무, 아크릴고무 또는 다른 종류의 저온 가공가능한 열가소성수지이거나 이들과 폴리바이닐아세테이트(polyvinylacetate)와의 혼합물이 바람직하다. 상기 고분자-금속 복합재료 차폐재는 (a) 고분자 수지, 금속 분말, 산화 방지제, 윤활제 등을 트윈-스크류 인터널 믹서에서 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계를 거친 혼합물을(2) 롤 밀링 머신으로 가공하여 내부의 금속 입자들을 배향하는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 거친 혼합물을 핫 프레스를 통해 압착하는 단계를 거쳐 제작되고, (d) 상기 (c) 단계를 거친 고분자-금속 복합재료 차폐재를 텅스텐 쉬트와 접합하는 단계; 를 포함함으로써 복수 매의 차폐재를 적층한 다층구조 차폐재로 제작될 수 있다. 여기서, 상기 (d) 단계는 (d-1) 고분자-금속 복합재료 차폐재와 텅스텐 쉬트의 접합면에 저에너지 이온빔또는 플라즈마나 이들의 복합빔을 조사하는 단계; (d-2) 상기 (d-1) 단계를 거친 고분자-금속 복합재료 차폐재와 텅스텐 쉬트를 핫 프레스를 이용해 압착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 (a) 단계는 고분자 수지 100 중량부(wt%), 주석, 주석-비스무트 합금, 텅스텐, 판형의 센더스트 등의 분말 중 한 가지 또는 그 이상을 100-400 중량부, 산화 방지제 10-20 중량부, 윤활제 15-25 중량부로 혼합하는 것을 특징으로 한다. 상기 (b) 단계는 판형의 센더스트 분말을 이용한 혼합물을 가공하는 경우에는, 필수적으로 적용해야 하지만, 이외의 구형이나 무정형의 금속 분말을 이용한 혼합물을 가공하는 경우에는 생략하고 상기 (c) 단계로 바로 압착해도 무방하다.

우선 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 주석, 주석-비스무트 합금, 텅스텐, 판형의 센더스트 등의 분말 중 한 가지 이상을 100-400 중량부, 산화 방지제 10-20 중량부, 윤활제 15-25 중량부를 준비하고, 상기 (a) 단계와 같이 트윈-스크류 인터널 믹서에 투입한 후 혼합한다.

상기 고분자 수지의 경우, 화학적으로 안정하여 쉽게 물성의 악화가 일어나지 않고, 낮은 온도에서 가공할 수 있으며, 금속 분말을 균일하게 분산시킬 수 있을 정도의 점도를 가지고, 기계적으로 유연하여 원하는 대로 모양을 변형시킬 수 있는 열가소성수지로서 탄소의 단일결합(C-C) 위주로 주사슬이 형성되어 있는 폴리올레핀 계열의 고분자 수지 중에서 엘라스토머 계열의 고분자 수지가 적합하나 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 상기 엘라스토머 계열의 고분자 수지로 이용될 수 있는 소재로서, 폴리바이닐아세테이트(polyvinylacetate), 폴리 올레핀 엘라스토머(poly olefin elastomer) 등을 적절한 비율로 섞은 혼합물이 바람직한 재료 중 한가지이다.

상기 폴리바이닐아세테이트(polyvinylacetate)의 경우, 가공성과 점도, 유연성의 측면에서 매우 우수할 뿐 아니라, 바이닐아세테이트(vinylacetate)의 함량이 증가할수록 접착성이 증가하기 때문에, 바이닐아세테이트의 함량이 높은 재료를 이용함으로써 복수 매의 차폐재의 적층 시 계면접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 폴리바이닐아세테이트(polyvinylacetate)와 폴리 올레핀 엘라스토머(poly olefin elastomer)의 혼합물의 경우, 폴리바이닐아세테이트의 비율을 조절함으로써 혼합물의 접착력을 조절할 수 있다.

상기 주석, 주석-비스무트 합금, 텅스텐 등은 인체에 무해하며 방사선 차폐 성능이 뛰어난 물질이지만, 밀도가 5.77g/cm³ 이상으로 높기 때문에 고분자 수지 내에 균일하게 분산시키는 일이 쉽지 않다. 따라서 고른 분산을 위하여 상기 주석, 주석-비스무트 합금, 텅스텐 등의 분말의 입자 크기는 40마이크론(um) 이하가 바람직하며, 이들을 상기 (a) 단계에서 혼합 시, 트윈-스크류 인터널 믹서의 스크류의 회전속도를 90-100rpm으로 빠르게 하여 10-15분 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 (a) 단계를 거친 고분자-금속 혼합물 중에서 판형의 센더스트 분말이 섞인 혼합물의 경우, 상기 (b) 단계에서 금속입자(대표도 1의 (2))를 롤 밀링 머신으로 가공하여 고분자 매트릭스에 혼합된 판형의 센더스트 입자들을 균일하게 배향시킨다.

상기 (b) 단계의 경우, 롤 밀링 머신의 각 롤의 온도는 40-50 정도로 차이를 둠으로써 온도가 낮은 롤에 혼합물을 부착시킨 상태에서 연속적으로 압착할 수 있다. 상기 금속입자를 가공할 때 롤 롤 밀링 머신의 가공 시간은 10-15분, 두 롤의 간격은 1-2mm, 롤의 회전 속도는 5-7rpm이 적절하다.

상기 판형의 센더스트와 같은 판형의 입자를 섞지 않은 혼합물의 경우엔 상기 (b) 단계를 생략할 수 있다.상기 (b) 단계를 거친 고분자-센더스트 혼합물이나 상기 (a) 단계를 거친 고분자-센더스트 이외의 고분자-금속 혼합물은, 상기 (c) 단계에서 핫 프레스를 이용해 높은 온도와 압력에서 압착하여 얇은 쉬트 형태로 가공한다.

상기 (c) 단계의 핫 프레스는 상기 (a) 단계의 가공 온도보다 10-20 낮은 가공 온도에서 이용한다. 만약 상기 (b) 단계를 거친 혼합물 내의 고분자 수지의 점도가 높은 경우, 상기 (c) 단계의 가공 온도를 상기 (a)단계의 가공 온도와 같거나 그보다 높은 가공 온도에서 이용할 수 있다.

상기 (c) 단계를 거친 고분자-금속 복합재료 차폐재는 텅스텐 쉬트와 접합되어 다층구조 방사선 차폐재를 구성하게 되는데, 상기 (d-1) 단계에서 상기 고분자-금속 복합재료 차폐재와 텅스텐 쉬트의 접합면에 저에너지 이온빔이나 플라즈마 또는 이들의 연속빔을 조사함으로써 계면의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 (d-1) 단계에서 접합될 고분자-금속 복합재료 차폐재와 텅스텐 쉬트에 저에너지 이온빔이나 플라즈마 또는 이들의 연속빔이 조사되면, 산소가 포함된 극성 작용기의 수가 증가하게 된다. 이렇게 증가한 극성 작용기에 의해 상기 두 쉬트의 계면에서의 접착력이 향상되어 안정된 적층 차폐재를 구성하게 된다.

상기 (d-1) 단계에서 조사될 저에너지 이온빔은 아르곤(Ar) 이온빔이 바람직하며, 이온빔이 조사될 때 진공 챔버 안에 산소 기체를 주입함으로써 상기 고분자-금속 복합재료 차폐재와 텅스텐 쉬트의 접합면에 더 많은 극성 작용기를 만들 수 있다. 같은 단계에서 플라즈마 사용시 어느 종류의 플라즈마도 사용될 수 있지만 산소 플라즈마가 표면 기능화에 더 유리하기 때문에 이의 사용이 바람직하다.

상기 (d-1) 단계의 저에너지 이온빔을 고분자-금속 복합재료 차폐재에 조사하는 경우, 고분자의 열화를 막고 계면의 접착력을 향상시키기 위해 조사 시간을 2분 이하로 정하는 것이 바람직하다. 상기 이온빔 조사 시간은 상기 고분자-금속 복합재료 차폐재에 이용될 고분자 수지의 종류에 따라 변할 수 있다.

상기 (d-1) 단계의 저에너지 이온빔 또는 알에프 플라즈마는 이온빔과 플라즈마의 연속처리공정으로 대체하여 이용될 수 있으며, 그 효과는 상기 저에너지 이온빔의 경우와 동일하다.

상기 (d-2) 단계를 거친 고분자-금속 복합재료 차폐재와 텅스텐 쉬트의 경우, 저에너지 이온빔 또는 플라즈마 및 이들의 연속빔으로 개질된 계면이 서로 맞닿은 상태에서 핫 프레스를 통해 압착함으로써 다층구조 방사선 차폐재를 제조할 수 있다. 상기 (d-2) 단계의 핫 프레스를 이용한 압착은, 고분자-금속 복합재료 차폐 쉬트의 형태가 크게 변하지 않도록 적당한 온도와 압력에서 시행한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 실시예일 뿐 본 발명이 이에 국한 되는 것은 아니다.

실시예

실시 예 1

고분자 수지로서 폴리바이닐아세테이트(polyvinylacetate)와 폴리올레핀엘라스토머(poly olefin elastomer)를 7:3의 무게비로 혼합한 100 중량부에 대하여, 판형의 센더스트 금속 분말 400 중량부, 산화 방지제 (Naugard445) 15 중량부, 윤활제 (스테아릭산) 20 중량부를 준비하였다.

상기 고분자 수지, 센더스트 금속 분말, 산화 방지제, 윤활제를 트윈-스크류 인터널 믹서에 투입하고, 100에서 10분간 100rpm으로 혼합하였다.

혼합된 시편 내의 판형의 센더스트 금속 분말을 배향시키기 위해, 인터널 믹서에서 혼합된 것을 롤 밀링 머신을 이용해 반복적으로 압착하였다. 두 롤의 온도는 각각 40, 90, 두 롤의 간격은 1mm로 설정한 후, 5rpm의 회전속도로 10분간 가공하였다.

혼합된 시편을 가로 세로 각각 5cm이고 두께가 1-5mm인 몰드의 가운데 둔 상태로 100에서 7ton의 압력으로 5분간 압착하였다. 이때 압착 전에 핫 프레스의 두 판 사이에서 1분간 시편을 예열하고, 5분간의 압착 후엔 핫 프레스의 압력은 그대로 유지한 채 가열된 두 판을 수냉 장치를 이용해 4분간 상온까지 냉각시켰다.

상기의 과정을 통해 제작된 실시 예 1의 고분자-금속 복합재료 차폐재를 실험 조건에 따라 각각 세 개씩 이용하여 방사선 차폐 특성을 측정하였다. 전자의 가속전압이 150KV와 200KV인 1Gy의 흡수선량을 가지는 두 가지 엑스선을 각각 조사한 후, 차폐재 통과 후의 선량을 통과 전의 선량으로 나눔으로써 선량율을 계산하여 표 1에 나타냈다. 이 표의 결과를 보면 차폐재를 여러층 쌓을수록 (두께가 두꺼워 질수록) 투과하는 방사선의 양이 감소하는 것을 볼 수 있으며 방사선의 에너지가 높을수록 투과량은 증가하지만 차폐재 두께에 대한 의존성은 비슷한 경향을 보인다.

차폐재 두께에 따른 방사선 투과량

가속전압	차폐재두께	1mm	2mm	3mm	4mm	5mm
150KV		61.3%	47.4%	39.8%	34.5%	33.0%
200KV		72.6%	59.4%	51.9%	45.5%	42.8%

비교 예 1

상기 실시 예 1의 고분자-금속 차폐재와 같이 판형의 센더스트 금속 분말을 이용했으나, 상기 (b) 단계의 롤 밀링 과정을 거치지 않아 센더스트 분말이 배향되지 않은 고분자-금속 차폐재를 준비하였다. 1Gy, 150KV의 엑스선을 조사하여 선량율을 계산한 후, 상기 실시 예 1의 고분자-금속 차폐재와 비교하여 표 2에 나타냈다.

차폐재 두께 및 분산금속의 배향에 따른 방사선 투과량

배향유무	차폐재두께	1mm	2mm	3mm	4mm	5mm
배향된 경우		61.3%	47.4%	39.8%	34.5%	33.0%
배향되지 않은 경우		63.9%	50.1%	42.0%	36.5%	33.0%

상기 표 2를 보면, 판형의 센더스트 입자들이 배향된 경우가 배향되지 않은 경우보다 더 우수한 차폐 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다. 이는 배향된 센더스트 입자들이 차폐재 내부의 핀홀을 여러 층에서 차단함으로써 광자의 투과를 억제하기 때문이며, 이는 얇은 두께의 차폐재에서 특히 두드러지게 나타난다.

실시 예 2

상기 실시 예 1에서 제작한 고분자-금속의 차폐재 중 1mm의 차폐재를 선택하여 0.2mm 두께의 텅스텐 쉬트와 함께 아르곤 저에너지 이온빔을 각각 1분간 조사하였다. 상기 저에너지 이온빔이 조사된 고분자-금속 차폐재와 텅스텐 쉬트를 50의 온도에서 20kgf/cm²의 압력으로 압착하여 접합시켜 다층구조 방사선 차폐재를 제작하였다.

상기의 과정을 통해 제작된 다층구조 방사선 차폐재를 실험 조건에 따라 각각 세 개씩 준비하고, 전자의 가속전압이 150KV인 1Gy의 흡수선량을 가지는 엑스선을 각각 조사한 후 선량율을 계산하여 표 3에 나타냈다. 이때 적층 순서의 변화에 따른 차폐 성능의 차이 역시 관찰하였다.

금속입자가 분산되 차폐재와 텅스텐쉬트를 접착시킨 차폐재의 차폐특성

가속전압	적층순서	ASP ₁ _.0 W ₀ _.2	W ₀ _.2 ASP₁ _.0
150KV		19.7%	17.6%

상기 표 3을 보면, 0.2mm의 텅스텐 쉬트가 위에 있고, 센더스트를 혼합한 1.0mm의 고분자-금속 복합재료 차폐재가 아래에 있는 경우엔 그 반대의 경우보다 2.1% 가량 높은 차폐 성능을 보였는데, 이는 0.3mm의 텅스텐 쉬트와 동일한 차폐 성능에 해당했다. 즉 고에너지를 텅스텐 쉬트에서 먼저 차단함으로써 투과된 방사선의 세기가 약해져서 이후 적층구조를 투과하는 방사선의 량이 감소한 반면 적층구조를 먼저 투과한 방사선의 경우 감쇄는 되지만 투과한 방사선의 강도가 높으므로 상대적으로 투과방사선의 양이 많음을 알 수 있다. 또한 방사선이 연속적으로 감쇄된다고 가정할 때 0.2mm 텅스텐쉬트의 차단성능은 약 70%의 차단성능을 보임을 알 수 있다. 또 이를 이용하면 복합재의 두께가 5mm가 될 때 선량투과도는 10%이하가 됨을 알 수 있다.

실시 예 3

상기 실시 예 1에서 센더스트 입자 대신에 입자평균 크기가 40 마이크론 (um)의 텅스텐 입자 400 중량부를 같은 고분자수지와 같은 방법으로 가공하여 판재를 제조한후 두께 1mm의 차폐재를 선택하여 0.2mm 두께의 텅스텐 쉬트와 함께 아르곤 저에너지 이온빔을 각각 1분간 조사하였다. 상기 저에너지 이온빔이 조사된 고분자-금속 차폐재와 텅스텐 쉬트를 50의 온도에서 20kgf/cm²의 압력으로 압착하여 접합시켜 다층구조 방사선 차폐재를 제작하였다.

상기의 과정을 통해 제작된 다층구조 방사선 차폐재를 실험 조건에 따라 각각 세 개씩 준비하고, 전자의 가속전압이 150KV인 1Gy의 흡수선량을 가지는 엑스선을 각각 조사한 후 선량율을 계산하여 표 4에 나타냈다. 이때 적층 순서의 변화에 따른 차폐 성능의 차이 역시 관찰하였다.

가속전압	적층순서	ASP ₁ _.0 W ₀ _.2	W ₀ _.2 ASP₁ _.0
150KV		1.7%	0.6%

상기 표 4를 보면, 0.2mm의 텅스텐 쉬트가 위에 있거나 아래에 있는 경우 모두 거의 완벽한 차폐 성능을 보였는데, 이는 2mm의 텅스텐 쉬트와 동일한 차폐 성능에 해당했다. 텅스텐 입자가 분산된 적층구조를 투과하는 방사선의 량이 매우 감소하였으며 이후 감쇄되어 나오는 방사선을 거의 다 차단시켜 전체를 투과하는 방사선은 실험오차범위내에서 거의 없는 것으로 판명되었다. 이는 상대적으로 텅스텐입자의 방사선 차단성능이 좋음을 알 수 있다. 이를 이용하면 복합재의 두께가 3mm가 될 때 선량투과도는 1%이하가 됨을 알 수 있다.

본 발명을 통해 제작된 다층구조 방사선 차폐재는, 상기 가공 과정을 통해 유연하고 가공성이 좋은 올레핀 계열의 엘라스토머 고분자 내에 구형이나 무정형의 금속 분말을 고르게 분산시키고 판형의 센더스트 분말을 일정하게 배향시킴으로써 일차적으로 침투한 방사선의 차폐 성능을 높일 수 있고, 이와 같은 고분자-금속 복합재료 차폐재를 투과한 방사선은 접합된 텅스텐 판을 이용해 차단함으로써 우수한 방사선 차폐 성능을 가진다. 따라서 본 발명의 다층구조 방사선 차폐재는 기존의 납과 단층 고분자-금속 복합재료 차폐재가 가지는 문제점들을 동시에 해결함으로써, 방사선 환경에서의 피폭위험으로부터 작업자를 보호할 안전복뿐만 아니라 방사선 발생기기를 외부로부터 차단할 구조용 재료에 이르기까지 널리 이용될 수 있다.

해당사항없음

Claims

고분자 수지 100 중량부 (wt%)에 대하여 금속 분말 100-400 중량부, 산화 방지제 10-20 중량부, 윤활제 15-25 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자-금속 복합재료 방사선 차폐재 및 상기 차폐재가 텅스텐 쉬트에 접합된 것을 특징으로 하는 다층구조 방사선 차폐재.
제 1항에 있어서, 상기 고분자 수지는 저온성형이 가능한 열가소성수지 (아크릴고무,실리콘고무, 포스파진고무포함) 이거나 폴리 올레핀 엘라스토머(poly olefin elastomer) 단독 수지이거나 폴리바이닐아세테이트 (polyvinylacetate)가 이들 일래스토머와 혼합된 것을 특징으로 하는 다층구조 방사선 차폐재.
제 1항에 있어서, 상기 금속 분말은 주석, 비스무트, 주석과 비스무트의 합금, 텅스텐, 판형의 센더스트 분말 중 한 가지이거나 또는 이들의 혼합체인 것을 특징으로 하는 다층구조 방사선 차폐재.
(a) 고분자 수지, 금속 분말, 산화 방지제, 윤활제를 인터널믹서 또는 압출기에서 혼합하는 단계;(b) 상기 (a) 단계에서 혼합된 시료를 롤 밀링 머신을 이용해 10~1500C의 온도에서 바람직하게는 30~130⁰C의 온도의 금속분말체 변형온도나 고분자수지의 변형온도에서 반복적으로 압착하는 단계;(c) 상기 (b) 단계에서 얻어낸 시료를 30~130⁰C의 온도에서 핫 프레스를이용해 압착하는 단계;(d) 상기 (c) 단계를 거친 고분자-금속 복합재료 차폐재를 텅스텐 쉬트와 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조 방사선 차폐재의 제조 방법.

[청구항 5]
상기 (d) 단계는 (d-1) 고분자-금속 복합재료 차폐재와 텅스텐 쉬트의 접합면에 저에너지 이온빔 또는 플라즈마 또는 이들의 복합빔을 조사하는 단계; (d-2) 상기 (d-1) 단계를 거친 고분자-금속 복합재료 차폐재와 텅스텐 쉬트를 30~1300C의 온도에서 핫 프레스를 이용해 압착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조 방사선 차폐재의 제조 방법.

[청구항 6]
상기 4항의 고분자-금속 복합재료 차폐재에서 함유된 금속입자가 판형으로 변형되 어 단면적을 넓혀서 적층됨으로서 투과되는 방사선을 감쇄시키는 것을 특징으로 하는 다층구조 방사선 차폐재의 제조 방법.

[청구항 7]
상기 6항의 고분자-금속 복합재료 차폐재를 텅스텐 쉬트와 접합하여 고분자-금속 복합재료 차폐재에서 투과되어 나오는 방사선을 이중으로 감쇄시키는 것을 특징으로 하는 다층구조 방사선 차폐재의 제조 방법.

[청구항 8]
상기 5항 또는 7항의 고분자-금속 복합재료 차폐재와 접합된 텅스텐쉬트로 이루어 진 다층구조 방사선 차폐재를 다시 재 적층하여 방사선을 차단하는 방사선 차폐재 및 이의제조 방법.