KR20150125217A - 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조사 대상 시료에 대한 방사선 조사가 진행되며, 내부에 가스분산기, 히터 및 온도센서를 구비하는 반응기; 상기 히터 및 온도센서와 연동되며, 온도센서에서 측정된 데이터를 바탕으로 히터의 가열온도를 조절하는 제어부; 및 상기 가스분산기와 연동되어 반응기 내부로 가스를 공급하는 가스공급기;를 포함하는 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템은 용액에 방사선 조사를 위한 단순한 방법에서 탈피하여 다양한 조사 조건들을 결합할 수 있어 다양한 결과도출이 가능하며, 연속시스템으로 개조가 용이하여 반응기 형태의 일부 수정만으로도 생산 현장에서 용이하게 적용할 수 있다. 또한 조사 온도, 조사 분위기 등을 컨트롤하여 수용액을 포함하는 다양한 종류의 조사 대상 시료를 바탕으로 나노입자 제조, 용액반응 및 폐수 처리 등 방사선을 조사하는 모든 연구 및 제조에 간편하고 안전한 방법을 제공할 수 있으며, 제조되는 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템{Reaction system using irradiation for solution included aqueous solution}

본 발명은 수용액을 포함하는 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템에 관한 발명으로, 상세하게는 조사 온도, 조사 분위기 등을 컨트롤하여 수용액을 포함하는 다양한 종류의 조사 대상 시료를 바탕으로 나노입자 제조, 용액반응 및 폐수 처리 등 방사선을 조사하는 모든 연구 및 제조에 효과적으로 적용할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

방사선 가공이란 방사선이 물질과 작용하여 물질을 물리적, 또는 화학적으로 변화시키는 능력을 이용하여 대상 물질의 물성이나 형상을 유용하게 변화시키는 것으로, 이러한 방법을 통해 원하는 기능이나 물성을 가지는 물질로 바꿀 수 있다.

예를 들어, 방사선을 제품에 조사하게 되면, 물질에 부착돼 있는 유해물질을 선택적으로 제거하는 특성을 이용하여 일회용 의료기기나 의약용품을 멸균 또는 살균하는데 사용할 수 있으며, 고분자를 가교하는 특성을 이용하여 의약품 또는 화장품의 전달시스템으로 방사선이 조사된 고분자의 겔 내지 입자가 사용될 수 있다.

이러한 특정의 목적을 달성하기 위해 방사선 조사기술을 활용한 선행기술로는 미국 등록특허 제5,786,598호, 대한민국 공개특허 10-2001-0029922, 대한민국 등록특허 10-1353095 등이 있다. 그러나 이러한 기술들은 모두 단순히 외부 충격을 방지하거나, 방사선이 유출되는 것을 방지하는 정도이며, 방사선 조사로 제품의 멸균을 달성할 수 있다는 기재와는 달리 멸균 수행 조건들이 제공되어 있지 않거나, 방사선 조사 시 조사 분위기, 온도, 조사량 들을 모두 컨트롤하는 시스템에 대해서는 기재하고 있지 않은 실정이다.

이와 같이 방사선 조사 시 주변 환경, 이를테면 조사 온도, 방사선 조사 시간 및 조사량, 조사 분위기 등을 효과적으로 컨트롤 할 수 있는 반응시스템의 개발이 강력히 요구되고 있다.

미국 등록특허 5,786,598 (1998년 07월 28일) 대한민국 공개특허 10-10-2001-0029922 (2001년 04월 16일) 대한민국 등록특허 10-1353095 (2014년 01월 13일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 조사 온도, 조사 분위기 등을 컨트롤하여 수용액을 포함하는 다양한 종류의 조사 대상 시료를 바탕으로 나노입자 제조, 용액반응 및 폐수 처리 등 방사선을 조사하는 모든 연구 및 제조에 효과적으로 적용할 수 있는 시스템의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템에 관한 것이다.

본 발명의 일 양태는

내부에서 조사 대상 시료에 대한 방사선 조사가 진행되며, 내부에 가스분산기, 히터 및 온도센서를 구비하는 반응기;

상기 히터 및 온도센서와 연동되며, 온도센서에서 측정된 데이터를 바탕으로 히터의 가열온도를 조절하는 제어부; 및

상기 가스분산기와 연동되어 반응기 내부로 가스를 공급하는 가스공급기;

를 포함하는 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템에 관한 것이다.

본 발명의 다른 양태는 상기 시스템에

상기 반응기와 대향되어 구비되며, 반응기 내부로 방사선을 조사하는 조사 장치; 및

상기 반응기로 조사 대상 시료를 공급하는 조사 대상 시료공급부;

를 더 포함하는 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템은 용액에 방사선 조사를 위한 단순한 방법에서 탈피하여 다양한 조사 조건들을 결합할 수 있어 다양한 결과도출이 가능하며, 연속시스템으로 개조가 용이하여 반응기 형태의 일부 수정만으로도 생산 현장에서 용이하게 적용할 수 있다. 또한 조사 온도, 조사 분위기 등을 컨트롤하여 수용액을 포함하는 다양한 종류의 조사 대상 시료를 바탕으로 나노입자 제조, 용액반응 및 폐수 처리 등 방사선을 조사하는 모든 연구 및 제조에 간편하고 안전한 방법을 제공할 수 있으며, 제조되는 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 조사 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 조사 시스템 중 반응기를 정면, 우측면, 좌측면, 밑면, 입면 등의 투상도이다.
도 3 내지 7은 본 발명의 실시예 1 내지 4 및 비교예를 통해 제조된 가교 나노 젤의 입자 분포를 도시한 것이다.

이하 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명에 따른 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.

또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

또한 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.

도 1을 통해 본 발명에 따른 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템을 설명하면, 내부에서 조사 대상 시료에 대한 방사선 조사가 진행되며, 내부에 가스분산기(200), 히터(300) 및 온도센서(미도시)를 구비하는 반응기(100); 상기 히터 및 온도센서와 연동되며, 온도센서에서 측정된 데이터를 바탕으로 히터의 가열온도를 조절하는 제어부(400); 및 상기 가스분산기와 연동되어 반응기 내부로 가스를 공급하는 가스공급기(600);를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에 따른 반응시스템은 상기 반응기와 대향되어 구비되며, 반응기 내부로 방사선을 조사하는 조사 장치(600); 및 상기 반응기로 조사 대상 시료를 공급하는 조사 대상 시료 공급부(미도시);를 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 따른 반응시스템에서 상기 조사장치(600)는 상기 반응기와 대향되어 구비될 수 있으며, 반응기 내부에 채워진 조사 대상 시료에 방사선을 조사하여 가교, 중합, 살균, 성분 분석 등 다양한 반응이 진행될 수 있도록 에너지를 공급하는 장치이다.

본 발명에서 상기 방사선은 알파선, 베타선, 감마선, 전자선, 엑스선, 자외선 및 레이저광에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 또한 상기 방사선은 1 내지 20 kGy의 세기로 조사할 수 있다. 방사선의 조사량이 1 kGy 미만인 경우, 가교가 제대로 일어나지 않으며, 20 kGy 초과인 경우 제조되는 나노 겔의 입자 크기가 커지고, 입자 분포가 균일하지 못할 수 있다. 또한 본 발명에서 방사선의 조사 시간은 한정하고 있지 않으며, 흡수에너지의 양에 따라 조사시간을 결정할 수 있다. 이를테면 1 ㎃의 전류에서 20초를 조사하는 경우, 2 ㎃의 전류에서는 10초 조사하여 진행할 수 있다. 다만 조사 목적에 따라 선량률(Dose rate)의 영향이 있으므로, 이 경우 선량률을 고려하여 흡수에너지의 양을 적절히 조절할 수 있다.

상기 히터(300)는 반응기 내에 위치하여 내부 온도를 조절함으로써 상기 방사선이 조사된 대상 시료의 반응 조건을 조절하기 위한 것으로, 히터의 크기, 형태 및 동작 방식 등에 제한하지 않으며, 일예로 열선과 같이 통상적인 전기히터에 사용되는 구성 또는 열선소자 등이 포함되어 펠티어 효과에 따라 전류의 방향으로 발열 또는 흡열을 조절할 수도 있다.

또한 상기 히터는 도 1에 도시된 바와 같이 제어부(400)와 연결될 수 있다. 상기 제어부는 히터 및 온도센서(미도시)와 연결되며, 온도센서를 통해 반응기 내부의 온도를 측정하고, 측정된 온도 데이터를 기반으로 히터의 발열 또는 흡열 정도를 조절하여 반응기 내부의 온도를 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.

상기 히터를 통해 제어되는 상기 반응기 내부의 온도는 주입되는 조사 대상 시료의 종류 및 조사 목적에 따라 다를 수 있으나, 40 내지 100 ℃, 바람직하게는 60 내지 80℃, 더욱 바람직하게는 50 내지 70℃일 수 있다. 특히 반응기 내부의 온도는 제조되는 나노 겔의 크기에 영향을 줄 수 있으며 상기 온도가 40℃ 미만인 경우 나노 겔은 생성되나 나노겔 사이즈의 균일도가 좋지 못하며, 100℃ 초과인 경우 물이 증발하여 고분자 농도의 증가로 인해 벌크한 겔이 형성될 수 있다.

상기 가스분산기(200)는 도 1과 같이 가스공급기를 통해 반응기 내부로 공급되는 가스를 확산시키는 역할을 수행할 수 있다. 또한 분산되는 가스를 통해 시료 전체에 보다 균일하게 방사선이 조사되도록 반응기 내부의 조사 대상 시료를 교반하는 역할을 수행한다. 상기 가스분산기는 도시되지는 않았으나 상기 가스를 분산시켜 배출하는 다수의 미세 분산 홀이 형성될 수 있다. 또한 상기 가스분산기는 제한되는 것은 아니나 가스의 분산 방향에 따라 반응기의 중앙 또는 하단부에 위치할 수 있다.

상기 가스분산기는 미세 분산 홀의 크기, 개수, 분산기의 종류 및 크기는 반응기의 종류 및 크기, 조사 대상 시료의 종류 및 조사 목적에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 특히 단순히 가스공급기와 반응기를 연결하는 것과 비교하여 상기 가스분산기를 사용하면, 가교온도, 시간 등의 조건뿐만 아니라, 반응기의 형태를 적절히 조절함에 따라 대상 시료의 교반을 더욱 균일하게 할 수 있으며, 조사 목적이 나노 겔 제조인 경우, 제조되는 나노 겔의 평균 입경을 작게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 입경의 분포를 균일하게 할 수 있다.

상기 가스공급기(500)는 상기 가스분산기와 연결되어 반응기 내부로 불활성 기체를 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 또한 상기 가스공급기와 가스분산기는 중간에 조절밸브(510)을 두어 공급되는 가스의 양을 조절할 수 있다. 이때 상기 조절밸브는 도시되지는 않았으나 상기 제어부(400)와 연결될 수 있으며, 온도센서를 통해 수집된 반응기 내부의 조건에 따라 공급되는 가스의 양 및 공급시간을 적절하게 조절할 수 있다.

상기 가스는 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 크세논(Xe) 및 라돈(Rn) 등의 불활성기체(Inert gas), 질소(N) 및 이들의 혼합물일 수 있다. 또한 공급속도는 반응기의 크기 및 반응 조건에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 본 발명에서는 이를 한정하지 않으나 5 ㎖/s 내지 20 ㎖/s일 수 있다.

도 2를 통해 본 발명에 따른 반응기를 더욱 상세히 살펴보면, 상기 반응기(100)는 전면 덮개(110), 체결 볼트(111), 조사 대상 시료 공급구(120), 히터 체결구(130), 온도센서 체결구(140) 및 가스분산기 체결구(150)를 포함하여 이루어질 수 있다.

먼저 상기 반응기(100)은 내부에 공간이 있어 조사 대상 시료를 담을 수 있으며, 전면 덮개(110)가 체결되는 쪽이 외부와 관통되어 조사 장치에서 발산되는 전자빔 등의 방사선이 조사 대상 시료에 쉽게 도달할 수 있도록 설계될 수 있다. 또한 반응기 외부 및 내부 공간의 형태 및 크기는 본 발명에서 한정하고 있지 않으며, 조사되는 방사선의 종류 및 파장, 조사 대상 시료의 종류 및 조사 목적에 따라 자유롭게 변경할 수 있다.

또한 상기 반응기 내부의 공간은 조사 대상 시료 공급구(120), 가스분산기 체결구(150) 등과 각각 연결될 수 있으며, 이를 통해 조사 대상 시료 및 불활성기체 등이 반응기 내부로 자유롭게 드나들도록 할 수 있으며, 형태를 한정하지는 않으나 조사 대상 시료 공급구가 반응기 외부와 연통되는 면에서 바라보았을 때 조사 대상 시료 공급구에서 가스분산기 체결구 쪽으로 갈수록 점차적으로 직경이 줄어들도록 설계하는 것이 반응기 내부의 공간을 더욱 확보하면서도 분산되는 불활성기체가 조사 대상 시료로 더욱 원활히 혼합될 수 있어 바람직하다.

본 발명에서는 상기 반응기의 재질을 한정하고 있지 않으나, 열이나 전기 전도도가 낮아 온도 및 방사선 등에 의해 부피 등의 변형이 없으며, 화학반응이 잘 일어나지 않는 물질을 사용하는 것이 좋다. 상기 물질의 예로 티타늄, 스테인레스 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다.

상기 전면 덮개(110)는 상기 반응기가 조사 장치와 대향되는 면에 위치할 수 있으며, 체결 볼트(111)를 통해 반응기와 결합할 수 있다. 또한 상기 전면 덮개는 창틀처럼 반응기 내부와 외부가 서로 연통되도록 공간을 가질 수 있으며, 상기 공간은 투명 또는 불투명 필름을 통해 반응기 내부와 외부를 차단할 수 있다.

상기 체결 볼트(111)는 상기 전면 덮개와 반응기를 결합하기 위하여 구비되는 것으로, 재질 및 크기는 본 발명에서 한정하지 않으며 상기 전면 덮개 및 반응기와 동일 또는 상이한 재질을 사용할 수 있다.

상기 전면 덮개는 상기 반응기와의 사이에 투명 또는 불투명 재질의 필름(미도시)을 둘 수 있다. 상기 필름은 상기 반응기 내부와 외부를 차단하기 위한 것으로, 상기 체결 볼트를 통해 고정될 수 있다.

본 발명에서는 상기 전면 덮개의 재질을 한정하고 있지 않으나, 내열성 및 내화학성이 우수하고, 방사선에 의해 분자구조의 변형이 쉽게 일어나지 않는 투명, 반투명 또는 불투명 물질을 사용하는 것이 좋다. 예를 들어 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌설파이드, 알루미늄 포일 및 티타늄 포일 등이 있다.

상기 조사 대상 시료 공급구(120)는 반응기 내부로 조사 대상 시료를 공급하기 위한 것으로 상기 반응기 내부와 서로 연결되어 있으며, 크기 및 위치를 한정하지는 않으나, 바람직하게는 공급되는 조사 대상 시료의 분산이 더욱 원활하도록 상기 가스분산기와 대향되는 면에 위치하는 것이 좋다.

상기 히터 체결구(130)는 상기 반응기에서 히터가 위치하는 곳으로, 히터를 통해 반응기 자체 및 내부의 온도를 원하는 온도로 조절할 수 있다. 상기 히터 체결구 또한 본 발명에서 직경, 깊이 및 위치를 한정하지 않으며, 상기 반응기 내부와 연통되거나 연통되지 않을 수 있다.

상기 온도센서 체결구(140)는 상기 반응기에서 온도센서가 위치하는 곳으로, 앞서 설명한 바와 같이 제어부를 통해 온도센서 및 히터가 서로 연결되어 온도센서를 통해 반응기 내부의 온도를 제어부로 송수신할 수 있다. 상기 온도센서 체결구 또한 본 발명에서 직경, 깊이 및 위치를 한정하지 않으며, 상기 반응기 내부와 연통되거나 연통되지 않을 수 있다.

상기 가스분산기 체결구(150)는 상기 반응기에서 가스분산기가 위치하는 곳으로, 가스공급기를 통해 공급된 가스가 반응기 내부로 적절하게 분산되어 조사 대상 시료의 혼합 및 방사선 조사를 통한 여러 반응들을 더욱 용이하게 할 수 있다. 상기 가스분산기 체결구 또한 본 발명에서 직경, 깊이 및 위치를 한정하지 않으나, 상기 조사 대상 시료공급구와 대향되는 면에 위치하는 것이 좋으며, 또한 공급되는 조사 대상 시료의 분산이 더욱 원활하도록 반응기 내부와는 연통되는 것이 좋다.

본 발명에서는 도 2를 통해 반응기를 설명하였으나, 하기 도 2는 본 발명은 더욱 상세히 설명하기 위한 예시일 뿐이며, 상기 전면 덮개, 체결 볼트, 조사 대상 시료 공급구, 히터 체결구, 온도센서 체결구, 가스분산기 체결구 등은 반응물의 종류, 반응 조건, 방사선의 종류 등에 따라 위치를 자유롭게 변경할 수 있다. 일예로 히터 및 가스분산기의 위치를 변경하여 수평 전자빔뿐만 아니라 수직 전자빔에도 대응하도록 할 수 있다. 따라서 이러한 구성요소를 자유롭게 변경한 반응기 또한 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명에 따른 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.

(실시예 1)

정제수에 덱스트란을 1%의 농도가 되도록 첨가하고 교반 및 혼합하여 조사 대상 시료를 제조하였다. 제조된 조사 대상 시료를 반응기에 투입하고, 빔에너지 2 MeV, 전류 0.2 ㎃(integrated mode)의 조건에서 흡수에너지 10 kGy로 231 초간 조사하였다. 이때 반응기 내부의 온도를 18℃로 조절하였으며, 공급기체는 질소이며, 공급속도 10 ㎖/s, 가스의 공급기압은 10 psi였다. 조사가 끝난 후 가교된 고분자를 투명 용기에 담고 그린 레이저 포인트를 비추어 빛의 산란 정도를 측정하였으며, DLS(dynamic light scattering) 분석하여 입자의 크기 및 수율을 측정하여 각각 표 1 및 도 3에 표시하였다.

(실시예 2 내지 4)

가교반응 진행 시 반응기 내부의 온도를 각각 표 1에 기재된 온도로 한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법 및 조건으로 가교반응을 진행하였다. 가교반응 후 빛의 산란정도 및 DLS 분석하여 각각 표 1 및 도 4 내지 6에 표시하였다.

(비교예 1)

가교반응 진행 시 방사선을 조사하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 가교반응을 진행하였다. 가교반응 후 빛의 산란정도 및 DLS 분석하여 각각 표 1 및 도 7에 표시하였다.

(비교예 2)

가교반응 진행 시 흡수에너지 50kGy, 반응기 온도를 70℃로 조사한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건에서 가교반응을 진행하였다. 가교반응 후 빛의 산란정도를 분석하여 표 1에 표시하였다.

(비교예 3)

조사 대상 시료의 농도가 2%인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건에서 가교반응을 진행하였다. 가교반응 후 빛의 산란정도를 분석하여 표 1에 표시하였다.

(비교예 4)

가교반응 진행 시 반응기 내부의 온도를 110℃에서 진행한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건에서 가교반응을 진행하였다. 가교반응 후 빛의 산란정도를 분석하여 표 1에 표시하였다.

[표 1]

상기 표 1 및 도 3 내지 7을 보면, 전자빔이 조사되지 않은 비교예는 생성된 나노 겔의 평균 입경이 16,490㎚로 상당히 큰 것을 알 수 있다. 하지만 비교예의 경우 표 1과 같이 덱스트란이 100% 용해된 것을 보았을 때, 불순물이 측정된 것이라 생각할 수 있다.

또한 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 나노 겔은 평균 입경이 각각 30.5 ㎚, 15.8 ㎚, 13.4 ㎚로 조사 온도가 상승할수록 제조되는 나노 겔의 평균입경이 작아지는 것을 확인할 수 있었다. 다만 반응온도가 70℃인 실시예 4의 경우, 평균입경이 측정되지 않았으나, 표 1에서와 같이 레이저를 통한 간단한 실험을 통해 나노 겔이 생성된 것을 확인할 수 있었다.

또한 실시예 1과 비교하여 흡수에너지 및 반응온도를 달리한 비교예 2, 시료 농도를 달리 한 비교예 3의 경우 반응기 내부에서 벌크 겔이 형성되어 산란여부를 측정할 수 없는 것으로 나타났다. 반응기 내부의 온도를 본 발명의 온도 범위 이상으로 높인 비교예 4의 경우에도 물의 기화로 인해 수용액 반응이 이루어지지 않아 나노 겔이 형성되지 않음을 알 수 있었다.

상기 실시예를 통해 본 발명에 따른 반응시스템은 방사선 가교 시 온도, 방사선 조사량, 불활성기체 공급량 등을 조절함으로써 수십 나노미터 크기의 겔이 효과적으로 생성될 수 있다는 것을 보였다. 다만 상기 실시예를 통해 보인 나노 겔 제조는 본 발명에 따른 반응시스템이 지향하는 여러 목적들 중 하나일 뿐이며, 상기 반응시스템을 이용하는 용액반응, 폐수처리반응, 성분분석, 살균소독 등의 목적 또한 상기 실시예를 통해 보여준 과정들을 응용하여 달성할 수 있음은 자명한 사실이다. 따라서 본 발명에 따른 반응시스템을 이용한 모든 물건 제조, 데이터 측정, 활용 방법 등은 모두 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.

100 : 반응기
110 : 전면 덮개
111 : 체결 볼트
120 : 조사 대상 시료 공급구
130 : 히터 체결구
140 : 온도센서 체결구
150 : 가스분산기 체결구
200 : 가스분산기
300 : 히터
400 : 제어부
500 : 가스공급기
510 : 조절밸브
600 : 조사 장치

Claims (6)

1. 내부에서 조사 대상 시료에 대한 방사선 조사가 진행되며, 내부에 가스분산기, 히터 및 온도센서를 구비하는 반응기;
   상기 히터 및 온도센서와 연동되며, 온도센서에서 측정된 데이터를 바탕으로 히터의 가열온도를 조절하는 제어부;
   상기 가스분산기와 연동되어 반응기 내부로 가스를 공급하는 가스공급기;
   상기 반응기와 대향되어 구비되며, 반응기 내부로 방사선을 조사하는 조사 장치; 및
   상기 반응기로 조사 대상 시료를 공급하는 조사 대상 시료공급부;
   를 포함하는 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 히터는 상기 반응기 내의 반응온도를 40 내지 100℃로 유지하는 것인 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가스는 불활성기체, 질소 또는 이들의 혼합기체인 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 가스공급기는 5 내지 20 ㎖/s의 속도로 공급하는 것인 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 방사선은 알파선, 베타선, 감마선, 전자선, 엑스선, 자외선 및 레이저광에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 방사선은 1 내지 20 kGy로 조사되는 것인 수용액을 포함한 다양한 종류의 용액에 효과적으로 방사선을 조사할 수 있는 반응시스템.

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