• Nuclear Engineering and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.41-48
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• 1991

Many of the analyses of the transient radionuclide migration are approximated by an one-dimensional geometry and/or planar geometry. To validate these approximations, one should prove that these are reasonable and proper approximations. In this paper, the approximation which was in the study of the transport through backfill into a fissure is tried to validate. In that analysis, a cylindrical geometry was approximated by a planar geometry. The numerical illustrations show that the planar approximation agrees very well with the result of the cylindrical geometry for a ratio of the backfill outer radius to the waste form radius closed to unity. Even for a larger ratio of the two radii, the numerical difference is relatively small. Also the planar approximation which was used in the analysis gives conservative estimates.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.33 no.10
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• pp.385-392
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• 2023

A solution combustion process for the synthesis of hollandite (BaAl₂Ti₆O₁₆) powders is described. SYNROC (synthetic rock) consists of four main titanate phases: perovskite, zirconolite, hollandite and rutile. Hollandite is one of the crystalline host matrices used for the disposal of high-level radioactive wastes because it immobilizes Sr and Lns elements by forming solid solutions. The solution combustion synthesis, which is a self-sustaining oxi-reduction reaction between a nitrate and organic fuel, generates an exothermic reaction and that heat converts the precursors into their corresponding oxide products in air. The process has high energy efficiency, fast heating rates, short reaction times, and high compositional homogeneity. To confirm the combustion synthesis reaction, FT-IR analysis was conducted using glycine with a carboxyl group and an amine as fuel to observe its bonding with metal element in the nitrate. TG-DTA, X-ray diffraction analysis, SEM and EDS were performed to confirm the formed phases and morphology. Powders with an uncontrolled shape were obtained through a general oxide-route process, confirming hollandite powders with micro-sized soft agglomerates consisting of nano-sized primary particles can be prepared using these methods.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.10 no.1
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• pp.27-36
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• 2012

Metal chloride waste is generated as a main waste streams in a series of electrolytic processes of a pyrochemical process. Different from carbonate or nitrate salt, metal chloride is not decomposed into oxide and chlorine but it is just vaporized. Also, it has low compatibility with conventional silicate glasses. Our research group adapted the dechlorination approach for the immobilization of waste salt. In this study, the composition of SAP ($SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$) was adjusted to enhance the reactivity and to simplify the solidification process as a subsequent research. The addition of $Fe_2O_3$ into the basic SAP decreased the SAP/Salt ratio in weight from 3 for SAP 1071 to 2.25 for M-SAP( Fe=0.1). The experimental results indicated that the addition of $Fe_2O_3$ increased the reactivity of M-SAP with LiCl-KCl but the reactivity gradually decreased above Fe=0.1. Also, introducing $B_2O_3$ into M-SAP requires no glass binder for the consolidation of reaction products. U-SAP ($SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3-P_2O_5-B_2O_3$) could effectively dechlorinate the LiCl-KCl waste and its reaction product could be consolidated as a monolithic form without a glass binder. The leaching test result indicated that U-SAP 1071 was more durable than other SAPs wasteform. By using U-SAP, 1 g of waste salt could generated 3~4 g of wasteform for final disposal. The final volume would be about 3~4 times lower than the glass-bonded sodalite. From these results, it could be concluded that the dechlorination approach using U-SAP would be one of prospective methods to manage the volatile waste salt.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2009.05a
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• pp.321-322
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• 2009

when the polluted soil with heavy metal ions was solidified using magnesia-phosphate cement, heavy metal ions were rarely eluted. Furthermore, the results cf SEM-EDS analysis showed that heavy metal ions in polluted soil turns into insoluble solid solution by magnesia-phosphate cement, it come to have the effect to stabilize heavy metals.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2003.05a
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• pp.52-52
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• 2003

경기육괴 서남부에 위치한 홍성지역의 기반암은 선캠브리아 화강암질 편마암으로 이루어진 것으로 알려져 왔으나, 적어도 일부는 신원생대(약820 Ma) 시기에 관입한 토날라이트질 심성암체로 구성된다. 토날라이트의 주 구성광물은 석영, 사장석, 흑운모, 각섬석이며, 저어콘, 스핀, 녹니석, 인회석 등이 소량으로 산출한다. 이 연구에서는 야외 및 미세구조 관찰을 통해, 홍성 화강암질암에서 나타나는 구조적 요소들이 화성기원임을 보고한다. 홍성 토날라이트에서 관찰되는 구조들이 화성기원인 증거는: (1) 엽리가 연속성이 부족하고 주향과 경사가 불규칙하며, 드물게는 사층리처럼 보이기도 한다. (2) 자형 내지 반자형의 장석과 각섬석이 엽리면에 평행 또는 준평행하게 배열되어 있으며, 반정 주변에는 음영대(pressure shadow)가 발달하지 않는다 (3) 고철질 포획체(mafic enclave)는 주변암의 엽리에 평행하게 신장되어 있고, 완전히 고화 되지 않은 상태에서 형성되는 불꽃 구조(flame structure)가 드물게 관찰된다. (4) 고철질 포획체의 주 구성광물인 흑운모와 각섬석은 주변암의 엽리와 평행하게 배열되어 있으나, 소성변형의 증거를 보이지 않는다. 홍성 토날라이트에서 관찰되는 모든 조직들이 화성기원이라고 주장하기는 어렵지만, 모두 고체상태에서의 변형작용으로 설명하기는 더욱 힘들다. 후자가 화성기원의 조직에 어느 정도 영향을 주었는지는 추후의 연구를 통해 밝혀져야 할 것이다.

• Clean Technology
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• v.19 no.4
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• pp.423-429
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• 2013

This study aimed to develop flowable backfill material using oyster shell, coal ash, and surplus soil. The high temperature (> $800^{\circ}C$) reaction was required to convert $CaCO_3$ to CaO. The solid specimens formed by pozzlanic reaction between CaO and coal ash showed low unconfined compressive strength. The effect of kaolin and blast furnace slag was also examined. It was found that CaO and coal ash could not be utilized due to high cost and low performance. The use of oyster shell without calcination ($CaCO_3$) was evaluated. The specimens composing of oyster shell and cement showed the higher unconfined compressive strength than that composing of coal ash and cement. However, use of oyster shell is limited in mortar due to the presence of salt. Addition of soil into oyster shell-coal ash-cement mixture satisfied the specification of flowable backfill material by optimizing their ratio.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.92-92
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• 2008

PDP의 저가화, 친환경화, 고화질화는 타 디스플레이와 경쟁을 위해 필수적이고 그로 인한 소재의 개발이 필요하다. 저가화는 부품, 공정에서도 가능하지만 소재에서의 원가가 상당부분을 차지하고 있기 때문에 소재 개발이 중요하며, 친환경화는 현재 유전체에서 많이 사용되고 있는 유해소재를 친환경 소재로 대체함으로써 개발이 이루어지고 있다. 그래서 우리는 현재 PDP에서 전극물질로 사용되어지는 고가의 Ag를 Gu입자에 Ag 박막으로 코팅한 Ag/Cu 전극 powder를 사용하여 저가의 전극 paste를 만들고 스크린 프린터와 노광장비를 사용하여 전극을 형성하였다. 그 후 친환경적인 Pb free 투명유전체를 입히고 전극과의 상호 매칭성을 연구 하였다. 결과적으로 기존 PDP 공정에서 볼 수 없었던 황변현상, 전극착색현상, 전극입자의 터짐성 등 많은 현상이 일어났지만, 기존 공정 온도보다 낮은 온도로 공정한 결과, 이러한 문제들이 줄어드는 것을 확인하였다. 이로써 공정단가의 저가화와 제품의 친환경을 가면서도 기존과 차이가 제품을 실현할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.06a
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• pp.296-296
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• 2009

산화물 사용후핵연료를 대상으로 하는 파이로 공정은 고온 용융염 매질에서 산화물을 금속으로 전환시키는 전해환원 공정으로부터 시작된다. 이후, 전해정련 공정이 도입되어 전해환원 공정에서 금속으로 환원된 생성물을 처리하게 된다. 전기화학적 공정인 이 두 공정에는 전류전달 매질인 전해질로 용융염이 사용된다. 그러나 전해환원 공정은 LiCl 염을 기반으로 하는 반면 전해정련은 LiCl-KCl 공융염 조건에서 운전하여 두 공정의 연계성 향상 및 공정 안정성 확보를 위해서는 전해환원 공정에서 생성되는 금속전환체에 존재하는 잔류염을 제거하는 공정의 도입이 두 공정사이에 고려되고 있다. 전해환원 공정에서 산화물이 금속으로 환원되는 동안 고체입자의 외형이 유지되며 따라서 제거된 산소에 의해 금속전환체에는 공극이 발생하게 된다. 또한, 전해환원에 도입되는 산화물의 물리적 형태가 분말 또는 펠렛 등 다양한 형태로 도입 가능하여 단위 입자들 사이에 많은 공극이 발생하게 된다. 이렇게 기존재하거나 또는 공정 운전에 의해 새롭게 생성된 공극에는 전해환원 매질인 LiCl 염이 침투하여 금속전환체는 염에 의해 젖게 되며 공정 종료시 고화되어 금속전환체에 포함된다. LiCl을 제거하기 위해서는 가열에 의한 증류가 연구되고 있다. 그러나 LiCl의 낮은 증기압에 의해 비교적 낮은 온도에서 증발시키기 위해서는 감압조건이 필수적으로 고려되어야 한다. 한국원자력연구원에서는 다공성 모의 금속전환체를 사용하여 LiCl에 의한 Wetting 후 적절한 증발 조건 결정을 목적으로 온도 및 압력 조건 설정을 위한 기초실험에 결과를 수행하였다. 본 연구의 기초 실험 결과 $700^{\circ}C$온도 조건과 감압조건이 잔류염 제거를 위한 공정조건임을 밝혔다. 또한 모의 금속전환체를 담고 있는 미세 다공성 Basket은 고온조건에서 공극의 변형에 의해 증발에 대한 저항으로 작용하여 증발 효율을 저하시키는 것으로 나타났다. 따라서 잔류염 제거를 위해서는 전해환원 Basket이 비교적 큰 공극을 지녀야 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.11a
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• pp.713-716
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• 2008

In about the concrete application which recycles Ash the research came to be advanced as research in compliance with researchers relation actively in about cement substitutional concrete mixing ratio and burglar quality of existing. The research which it sees as fundamental research the research which it follows in cement substitutional concrete mixing ratio of existing and it researched different Bottom-Ash recycling qualities in about cup aggregate partial substitution Bottom-Ash application.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.7 no.2
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• pp.73-78
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• 2009

The decay heat of Cs and Sr contained in a LiCl waste salt, generated from an electrolytic reduction process in pyroprocessing of spent nuclear fuel, has been calculated. The calculation has been carried out under some assumptions that most of the LiCl waste is purified and recycled to main process, and the residual is fabricated to make a waste form. As a result, the decay heat from daughter nuclides such as Ba and Y seems to be maximum 4.6 times higher than that from their parent nuclides such as Cs and Sr. The thermal release from Cs and Sr in the LiCl waste is the maximum around the first one month, so an cooling system operation for some time at the beginning would be suggested to control a rapid increase in the temperature of the LiCl waste salt.