• 자원리싸이클링
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• 제26권5호
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• pp.85-96
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• 2017

본 연구에서는 PCB 도금 및 에칭 공정 중 발생한 슬러지의 분석을 통해 건식환원처리가 가능한 슬래그 시스템을 선정하고자 하였으며 이를 바탕으로 슬러지 내에 존재하는 유가금속의 회수 가능성에 대하여 실험적 및 열역학적 검토를 하였다. 슬러지는 $100{\sim}500^{\circ}C$의 온도구간에서 건조한 후 슬러지의 형상과 화학성분 및 상을 분석하였다. 슬러지의 건식환원처리 가능성은 FactSage를 이용한 열역학적 계산을 통해 조사하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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• pp.177-177
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• 2009

사용후 핵연료의 건식처리 시 핵연료 다발을 절단하여 voloxidation 즉 휘발산화처리를 하면 고온에 의해 분리가 가능한 핵분열생성물의 분리와 우라늄의 산화에 의한 부피팽창으로 핵연료가 쪼개져서 입도가 작아지고 또한 핵연료가 피복재에서 쉽게 박리되게 된다. 그 결과 폐기물 처리 시에 발열핵종으로 폐기물의 저준위화시에 분리가 요망되는 Cs-137이 분리되는 장점이 있어 습식 재처리에 있어서도 바람직하다. 건식처리에 있어서는 voloxidation 으로 처리된 피복재에는 금속 지르코늄에 불순물로 함유된 우라늄의 의한 방사화 생성물과 피복재 표변에 부착/침투한 방사화 생성물이 방사능을 갖게 된다. 이러한 부착된 TRU 잔류물은 통상 1% 미만으로 알파핵종의 방사능이 원자로에서 배출시에는 고준위 기준치의 약 100배 수준이었다가 30년 냉각후에는 약 1/10 수준으로 저준위화 된다. 지르코늄 금속중에 불순물로 함유된 우라늄의 방사화로 생기는 방사능은 고준위 기준치의 10% 를 넘지 않아서 피복재의 저준위화시에 고려할 필요가 없다. 발생열은 방출시에 고준위 기준치의 약 30 배 수준에서 5년 냉각후에는 기준치 미만이 되며 30년후에는 1/8000 정도로 저준위화 된다. 사용후 핵연료를 습시처리시에 발생하는 고준위 폐기물 중 약 1/4 가 피복재 (hull) 임을 고려하면 피복재의 저준위화는 사용후 연료의 건식처리에 있어서도 필수적인 과정이다. 특히 미국의 고준위 폐기물 처분장 Yucca Mt.의 포기와 우리의 고준위 폐기불 처분장이 공론화되는 싯점에서 저준위화는 매우 필요한 기술이다. 피복재는 방사성 물질의 침투두께가 0.01mm 미만이 대부분으로 저준위화에는 표면제염에 의한 저준위화가 주로 연구되어왔다. 표면제염에 의한 저준화는 이온 빔, laser에 의한 방법, dry ice 분사에 의한 방법이 시도되었다. 염소기체를 이용하여 지르코늄의 산화막을 제거하고자 하였으나 이 산화막이 안정적이어서 표변의 연마, 아크릴 칼의 사용, 표면을 눌러서 처리하는 등 전처리하여서 염소기체 반응에 의한 표면제거 실험이 가장 효과적임이 실험적 결과이었다. 이러한 전처리로 방사능을 1/100 수준으로 낮춘다고 하더라도 지르코늄 금속중에 불순물로 함유된 우라늄의 방사화에 의해 중저준위 폐기물의 범주에서 벗어나지 않으므로 재활용에는 제한이 있다. 또한 전처리(표면제염)하여 분리되는 고준위는 다른 고준위 염폐기물과 함께 처리하여 발열 핵종을 제거하면 중저준위화가 가능하다. 저준위화 된 hull폐기물에는 지르코늄 금속에 불순물로서 함유되어있는 우라늄에 의한 방사능을 갖는데 이들의 제거나 분리는 지르코늄 합금 피복재 원료물질에 불순물로 함유하는 우라늄의 함량을 낮추는 것과 유사한 문제이다. 현재까지 지르코늄합금 피복재에 우라늄이 불순물로 함유된 것을 사용함으로 원자로내에서 방사화되어서 방사능을 갖게 되는 것은 피할 수가 없다. 따라서 저준위화 처리된 피복재는 장기 보관으로 방사능을 감쇠시켜서 재활용하도록 한다. 처리 방법으로는 초고압 압축저장, 시멘트 고화, 합성암석에 의한 고화법 등으로 장기간 보관 후에 금속으로서 재활용한다.

• 한국포장학회지
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• 제23권1호
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• pp.27-36
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• 2017

오리엔탈 나리 '시베리아'의 건식저장 기간에 따른 절화 보존 시 수분함량 변화와 절화수명을 구명하고자 하였다. 본 실험에서 저장 기간에 따라 저온 저장($5^{\circ}C$)을 한 다음 절화수명에 관계된 수분 및 품질 변화와 개화 정도를 검토하여 '시베리아' 나리의 절화 수확 후 관리 기술에 관계된 기본적인 자료를 얻고자 하였다. '시베리아' 나리를 채화하여 저온에서 건식저장 기간에 따라 3일, 6일, 12일한 후 절화보존 동안에 생체중 변화, 수분균형, 개화정도 등을 조사하였으며 대조구로서 상온 건식저장과 비교하였다. 저온 건식저장 후에 '시베리아' 나리의 수분함량은 건식저장 기간에 영향을 받아 저장하는 기간이 짧을수록 높아져 저장 3일이 다른 처리구보다 높아지는 경향을 보였다. 꽃의 수분함량은 절화보존 시 지속적으로 증가하는데, 저장 기간이 짧을수록 수분이 높게 유지되었다. 생체중 변화는 건식저장 기간에 영향을 받아 저장 기간이 짧았던 것에서 생체중의 증가 정도가 컸으며 음(-)의 값에 이르는 기간이 늦어지는 것으로 나타났다. 또한 절화보존 시 생체중 변화는 저온 건식저장 3일이 생체중 증가 정도가 완만하게 변하며 수분균형도 8일째에 음(-)의 값에 도달하는 것으로 나타났다. 그러나 저장 온도 차이에 따른 생체중 변화는 상온에서 저장한 절화가 저온저장보다 증감 정도가 더 빠른 것으로 나타났다. 개화정도는 '시베리아' 나리의 건식저장 기간이 길어질수록 개화시기가 빨라지며, 절화가 빨리 시들어 상품으로써 유지 기간이 짧아졌다. 개화상태를 비교해 보면 3일 저온 건식저장이 다른 처리보다 개화하는 속도가 늦었으나 절화수명은 다른 처리구보다 길게 나타났다. '시베리아' 나리의 저온 건식저장은 저장 기간이 짧을수록 저장 후 수분함량이 높고 수분 균형값이 음(-)에 늦게 도달하였으며 개화상태가 좋고 절화수명도 길어지는 것으로 나타났다. '시베리아' 나리는 건식저장을 통한 작물체내 수분 함량 감소가 절화보존 시 개화 특성에도 영향을 미쳐 저장기간이 길수록 절화수명이 감소하여 상품 가치를 떨어뜨렸다. '시베리아' 나리 절화를 소비자가 이용 시, 상품 가치 유지를 위해서는 기존 결과의 6일 동안 저온 건식저장도 절화수명을 단축시키므로 저장 기간을 최소화하는 것이 절화 품질 유지를 위해 바람직하다고 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.71.1-71.1
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• 2013

메탄가스와 이산화탄소는 지구온난화 가스이기 때문에 배출규제가 점차 강화될 것으로 전망되고 있다. 또한 이들 가스는 매립지 또는 바이오 공정을 통해 발생되는 가스이기 때문에 단순히 배출을 억제하는 데 그치지 않고 보다 적극적으로 활용해야할 필요성이 있다. 현재 메탄과 이산화탄소를 동시에 활용하는 기술로는 촉매공정을 통해 메탄과 이산화탄소를 수소와 일산화탄소로 전환하는 방법이 대표적이나, 본 공정은 $800{\sim}900^{\circ}C$의 고온조건을 필요로 하고 고압조건에서 다량으로 생성되는 탄소에 의한 촉매 활성도의 저하문제로 인해 해당 기술의 실제 보급에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 한편, 플라즈마를 활용한 메탄가스 개질(reforming) 기술은 고온 플라즈마인 경우 60~70년 전부터 상용화 사례가 있으며, 저온 플라즈마의 경우는 약 10여 년 전부터 개질반응의 공정온도를 낮추려는 연구를 중심으로 기초연구가 수행되어왔다. 이들 플라즈마를 활용한 메탄개질 기술은 메탄의 직접분해, 부분산화, 수증기 개질 및 건식개질 등으로 분류되는 데, 최근 지구온난화가스인 이산화탄소의 처리에 대한 관심이 높아지면서 이산화탄소를 활용하는 건식개질 기술에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 현재 플라즈마 건식개질기술에서 주된 이슈는 높은 전력비용이고, 이를 낮추기 위해 촉매를 활용하거나 플라즈마 발생을 최적화하려는 연구가 진행되고 있다. 본 발표에서는 플라즈마를 활용한 건식개질 기술의 장단점, 실용화 가능성 및 향후의 과제를 다루고 있으며, 이를 위해 기계연구원에서의 연구결과 및 국내외 연구실의 결과를 살펴보았다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2008년도 학술논문요약집
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• pp.121-121
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• 2008

• 한국식품과학회지
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• 제15권3호
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• pp.225-230
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• 1983

합리적(合理的)이고 경제적(經濟的)인 분해방법(分解方法)을 모색(摸索)하기 위해 고지방(高指肪) 함유식품(含有食品)인 생황석어(黃石魚)와 생멸치를 건조(乾燥)하여 분말(分末)로 한후 왕수처리법(王水處理法), 건식분해법(乾式分解法)과 $H_{2}SO_{4}-HNO_{3}$ 분해법(分解法)으로 전처리(前處理)하여 atomic absorption spectrophotometer를 통해 K, Na, Mg, Ca, Zn, Mn, Cu, Fe을 측정(測定)하였으며 그 결과는 다음과 같다. (1) 건식(乾式), 습식(濕式) 및 왕수처리법(王水處理法)에 의한 측정치(測定値) 중 황석어(黃石魚)에선 K, Na, Mn, Cu와 Fe의 함량(含量)이 분해법(分解法)에 따른 유의성(有意性)을 나타내지 않았고, 멸치에서는 K, Na, Mg, Cu의 함량(含量)이 세 분해법(分解法)에서 유의성(有意性)이 없었다. 반면에 Mg과 Zn(황석어)와 Mn과 Fe(멸치)는 분해법(分解法)에 따라 P< 5%의 유의성(有意性)을 보였고, Ca(황석어와 멸치)과 Zn(멸치)는 P< 1%의 높은 유의성(有意性)을 나타냈다. (2) 세 분해법(分解法)에 의한 측정치(測定直)의 유의적(有意的)인 차(差)를 근거로 모평균(母平均)을 추정(推定)한 결과(結果), 일반적으로 건식분해법(乾式分解法)에 의한 결과(結果)와 왕수처리법(王水處理法)에 의한 측정치(測定値)가 같은 수준효과(水準效果)를 나타냈고 재래식(在來式) 습식법(濕式法)은 모평균(母平均)이 가장 낮은 수준효과(水準效果)를 나타냈다. (3) 각(各) 측정치(測定値)와 표준편차(標準偏差)를 근거로 변이계수(變異係數) (coefficient of variation)을 구(求)해 본 결과(結果), 건식분해법(乾式分解法)이 가장 높은 변이계수(變異係數) 0.325였고, 왕수처리법(王水處理法)에 의한 측정치(測定値)가 습식법(濕式法)의 0.261보다도 낮은 0.195로 가장 낮은 변이계수(變異係數)를 보여 그 신뢰도(信賴度)를 높여 준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.116.1-116.1
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• 2015

원자력 발전소 고리 1호기의 해체가 결정됨에 따라 발전소를 구성한 금속기기의 제염처리가 대두되고 있다. 금속 방사성폐기물 중 상당수는 그 자체가 방사성 오염 물질이라기보다는 오염 핵종이 표면에 부착하고 있는 경우가 많아 제염 공정을 거쳐 폐기한다면 보관해야 하는 양을 획기적으로 줄일 수 있을 것이다. 이에 따라 본 연구실에서는 플라즈마트론을 이용한 방사성 폐기물 건식제염처리에 대하여 연구하였다. 본 실험에서는 방사성을 띄지 않는 동위원소 Co sheet와 DC 플라즈마트론을 사용하였다. Ar 1000 sccm을 고정으로 비율(10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4), 거리(20 mm, 30 mm 40 mm), 시간(60 sec, 120 sec, 180 sec)을 변수로 두어 실험하였다. 결과적으로 기체의 혼합비가 4:1일 때 최대 식각율 $9.24{\mu}m/min$을 확인했다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.150-150
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• 2016

디스플레이, 센서 등 전자소자는 소형화 단계를 지나 인체 부착형 소자로의 발전을 요구하고 있다. 부착형 소자에서는 접착력과 큰 마찰력이 필요하지만 마찰특성이 더 중요하므로 인체 및 물체의 마찰을 위해서는 다양한 표면에 대항하는 마찰 특성과 내구성이 요구되며 이를 위해 개코도마뱀 또는 딱정벌레, 말벌날개와 같은 자연모사형 건식 마찰 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 폴리머를 이용하여 자연모사형 마이크로/나노 구조 형성은 기계적으로 가공된 금형 몰딩을 통한 매무 복잡한 공정을 요구된다. 본 연구에서는 이러한 복잡한 공정을 통한 마찰재 제작을 단순화하기 위해서 플라즈마 표면처리를 활용하여 나노구조 형성하는 방법을 소개하고자 하며, 건식 접착 및 마찰용 폴리머 소재(PDMS(Poly dimethyl siloxane))에 따른 표면구조 변화와 표면에너지 및 화학결합 변화에 대한 연구를 수행하였다. 플라즈마 표면처리를 위해서 자체 개발한 선형이온소스를 활용하였으며 입사에너지에 따라 표면형상 변화를 주사전자현미경을 활용하여 관찰하였다. 표면에너지 변화는 접촉각측정기를 활용하였으며, Tribology tester(Ball on disk)를 활용하여 마찰특성을 평가하였다. PDMS(Poly dimethyl siloxane)는 입사에너지가 증가함에 따라 주름형태 구조 크기가 증가하는 것을 관찰하였고, 플라즈마 처리를 통해 표면에너지 및 마찰력 증가를 관찰하였다. 그리고 플라즈마 처리 후 표면에너지 변화인 FOTS(Trichloro-(1H,1H,2H,2H- perfluorooctyl) silane) 처리를 통하여 표면에너지 감소와 마찰력이 절반으로 감소하였다. 본 연구 결과는 나노구조에 따라 표면형상 및 표면에너지 변화에 따른 PDMS의 마찰력 변화를 확인하였고, 이러한 특성을 활용하여 마찰재와 피부 부착형 접착 패치에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.180-185
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• 2003

원자력연구소에서 개발 중인 현재의 건식처리공정에서 발생될 용융염폐기물로 인한 최종 고화체의 발생량을 재생/재순환 공정을 도입할 경우와 비교하여 최종 고화체 발생량 감소와 이로 인한 재료비 절감액을 계산하였다. 현재까지 확보된 자료와 가정 하에 계산한 결과 1 ton HM을 처리하는 것을 기준으로 차세대관리공정 발생 LiCl염폐기물의 최종 고화체는 5.4 톤에서 1.7 톤으로 약 3.7 톤 (부피로는 $1.6m^3$) 줄게 되고, 1 ton U 규모의 전해정련공정 발생 LiCl-KCl 공융염폐기물의 최종 고화체는 2.7 톤에서 0.4 톤으로 약 2.3 톤 (부피로는 $1.0m^3$)이 줄어드는 것으로 계산되었다. 본 추정으로부터 건식처리공정이 보다 더 경제성을 높이기 위해서는 재생처리공정의 도입이 꼭 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.42-42
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• 1999