• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.357-362
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• 1998

PWR 정지시 일차계통 수화학 제어의 주요대상은 계통표면에 침적된 부식생성물의 주성분인 비화학양론적 니켈(코발트)페라이트로서, 산성-환원 단계에서 용존수소에 의해 Ni$^{\circ}$ (또는 Co$^{\circ}$)로 환원되고 산성-산화 단계에서 용존산소에 의해 Ni$^{2+}$ (또는 CO$^{2+}$)로 산화되어 이온교환기에 의해 제거된다 본 연구에서는, 니켈 및 코발트 산화물의 25~300 $^{\circ}C$ 환원 또는 산화반응 시 표준자유에너지의 변화 및 용존수소 또는 용존산소의 요구농도를 계산하여, 원자로 정지시 일차계통수 용존 기체의 제어조건을 고찰하였다. 산성-환원 단계의 냉각재 온도인 300~82$^{\circ}C$ 범위에서 용존수소가 충분할 경우 열역학적으로 $^{58}$ Co(또는 $^{60}$Co)Fe$_2$O$_4$$\longrightarrow$Co의 역반응이 억제되므로서 노심외 계통부위 침적이 감소될 수 있기 때문에, 용존수소를 온도에 따라 요구농도 곡선 위로 약간 높게 유지하는 것보다 25~50 cc/kg-$H_2O$로 유지하는 방식이 바람직한 반면, 용존산소를 제공하는 과산화수소 농도가) 2.7 ppm일 때 NiFe$_2$O$_4$$\longrightarrow$Ni$_2$O$_4$(+$\alpha$-Fe$_2$O$_3$) 반응이 일어날 수 있기 때문에, 산성-산화 단계에서는 과산화수소의 냉각재 농도를 이보다 낮게 유지하는 것이 바람직하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권4호
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• pp.395-404
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• 1994

니켈.흑연 복합분말은 수소가스를 사용하여 ammoniacal 황산니켈염 수용액으로 부터 니켈이온을 흑연입자표면에 석출시켜 제조하였으며, SEM, 광학현미경, 입도 및 화학분석등을 이용하여 니켈이오느이 환원속도 및 코팅층의 특서에 미치는 여러 반응인자의 영향을 조사 하엿다. 반응온도 및 교반속도 변화에 따라 수소가스 주입 후 환원반응이 시작되기 까지 필요한 잠복기는 20~110분 정도이었으며 흑연코어 표면의 니켈코팅층은 포도송이 모양(botryoidal)인 니켈 nodule로 형성되었다. 또한 반응 온도 및 교반속도가 높아짐에 따라 코팅용액중 니켈이 온의 환원속도는 증가하였으며 $130^{\circ}C $, 600~800 rpm 조건에서는 $4.5g/{\ell}/min$를 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권1호
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• pp.21-28
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• 2022

폐리튬이온배터리를 고온에서 용융환원시키면 코발트, 니켈 및 구리 금속합금상을 얻을 수 있다. 이러한 금속합금상으로부터 금속을 분리회수하기 위한 공정을 개발하기 위해 코발트, 니켈 및 구리 금속을 혼합한 금속혼합물을 3% 과산화수소를 함유한 2 M 황산용액으로 침출하면 9.6%의 구리와 함께 코발트와 니켈이 모두 침출된다. 침출용액에서 Cyanex 301로 구리(II)가 선택적으로 추출되었으며, 30% 왕수로 구리(II)를 탈거했다. 구리가 분리된 여액에서 이온성액체인 ALi-SCN으로 Co(II)를 선택적으로 추출했으며, 15%의 암모니아용액으로 3단의 교차식 탈거를 통해 모두 탈거했다. 본 연구를 통해 코발트, 니켈 및 구리 금속혼합물의 황산침출액에서 용매추출로 세 금속을 분리할 수 있는 공정을 제안했다.

• 전기화학회지
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• 제10권2호
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• pp.145-149
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• 2007

본 논문은 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 니켈수소전지의 전극 소재로 사용되고 있는 수산화니켈의 단일 입자에 대해 전기화학적 평가를 수행 하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로전극을 수산화니켈 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전기화학적 평가를 수행하였다. Cyclic Voltammetry 실험 결과 수산화니켈의 산화 환원 반응과 산소 발생 반응(OER)이 명확하게 분리 되고 있음을 확인하였으며, 전위주사속도를 증가 시킬 경우 환원 전하량은 주사 속도에 의존하지 않고 거의 일정한 수치를 보여 주고 있으나, 산화 전하량은 환원 전하량 보다 크고 주사속도 구간에서 부반응인 산소발생이 증가하고 있음을 확인했다. 그리고 Calvanostat에 의한 정전류 충방전 실험의 결과 수산화니켈 단일 입자의 방전용량은 이론용량 289 mAh/g에 근접한 수치(약 250 mAh/g)를 보여 주었으며 또한 Potential Step에 의해 단일 입자내의 수소이온 확산계수($D_{app}=3{\sim}4{\times}10^{-9}\;cm^2/s$)가 얻어졌다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.18-25
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• 2019

폐니켈수소전지에 함유되어 있는 세륨을 회수하기 위하여 침출 및 침전을 통해 회수한 희토류복합 침전분말을 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 반응온도 70 ℃ 및 반응시간 4시간의 조건에서 이온치환반응을 통하여 희토류 수산화물로 변환시켰다. 이후 희토류 수산화물은 반응온도 80 ℃에서 반응시간 4시간의 조건에서 공기를 주입하며 산화반응을 통해 세륨을 Ce³⁺에서 Ce⁴⁺로 전환시켰다. 세륨의 산화율은 XPS 분석을 통해 약 25 %로 확인하였으며, 산화반응이 완료된 분말은 묽은 황산에 대한 용해도 차이를 이용하여 세륨과 나머지 희토류를 분리하였다. 최종적으로 회수된 분말은 XRD 분석을 통해 수산화세륨(Ce(OH)₄)의 결정상을 확인하였으며, 이때 세륨의 순도는 약 94.6 %, 회수율은 97.3 %를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1768-1774
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• 2008

PWR 정지화학 조건에서 모사실험하여 니켈페라이트 입자의 거동을 조사하였다. 농도가 Li 0.1 ppm, B 2000 ppm인 모사실험 용액의 온도는 $300^{\circ}C$에서 $0.625^{\circ}C/min$의 비율로 $150^{\circ}C$까지 감소시킨 후 일정 시간 동안 $150^{\circ}C$를 유지하였고 이때의 압력은 2500psi 이하로 유지하였다. 수소 농도 5, 15, 25 cc/kg $H_2O$ 일 때 온라인으로 입자 분포를 측정하였고 용해된 니켈 농도도 분석하였다. 실험결과 온도 감소 시 세 가지 수소 농도일 때 모두 총입자 수는 큰 변화가 없었다. 그러나 온도가 감소하고 일정하게 유지될 때 입자는 작아졌다. 입자 크기 분포 변화의 정도는 $H_2$ 15cc/kg $H_2O$ 일 때가 가장 크게 나타났다. 니켈 이온의 농도는 온도가 감소하고 수소 15 cc/kg $H_2O$ 일 때 증가하였다. 이 결과 니켈 페라이트는 온도 변화 시, 수소 15 cc/kg $H_2O$ 일 때 불안정 한 것으로 보여 진다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.127-136
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• 2000

Molecular dynamics simulations have been carried out to investigate the scattering and penetration properties of hydrogen ions with the normal incident angle to Ni (100) surface. The initial kinetic energies of hydrogen ions range from 100 to 1,600 eV. The simulation results are used to assess the applicabilities of theoretical predictions based on the binary collision approximation, and, in the high kinetic regime, theoretical results for scattering energies were shown to he a good agreement with molecular simulations. The angle dependencies on both scattering and penetration distributions were found in the longitudinal direction, but not in the azimuthal direction except for the high kinetic energy of 1,600 eV.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.191-199
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• 2001

In this paper molecular dynamics simulations have been carried out to investigate energy and momentum transfer of hydrogen ions impacted on the Ni (100) surface with $45^{\circ}$ and $90^{\circ}$ incident angles. The initial kinetic energies of the hydrogen ion were ranged from 100 eV to 1,600 eV to study the layer-by-layer energy variation as a dependence of incident energies and angles. At low incident energies, the scattering energy transfer is dominated by the normal motion of surface layers due to thermal vibrations and multiple collision effects. For higher incident energies, the scattering energy transfer in a normal direction is greater than that in a parallel direction. In the case of penetration, the amount of transferred energies do not affect much on Ni layers at low incident energy. It was found channeling effects through Ni layers with increasing incident energies.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.51-63
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• 2001

In this paper molecular dynamics simulations were employed to investigate the structural and dynamic properties of hydrogen ions impacted on the Ni (100) surface with the $45^{\circ}$ incident angle. The initial kinetic energies of the hydrogen ion range from 100 to 1,600 eV. Together with the trajectory visualization of hydrogen ions, we computed scattering and penetration yields, mean energies and angles, and probability and energy distributions as a function of longitudinal and azimuthal directions. In the case of lower energy scattering ions, the multiple collision effects were found to be important to the third layers or lower. For higher energy penetrating ions, compared with the normal incident angle, it was significant the effective channeling effects through the Ni layers and the angle dependencies were indicated both in the longitudinal and the azimuthal angle directions.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권1호
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• pp.73-81
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• 2020

스트론튬(⁹⁰Sr)과 니켈(⁵⁹Ni)은 처분안전성평가에서 중요하게 다루는 핵종들이다. 지하에서 방사성핵종의 이동을 저지하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있는데, 처분시스템에서 용기와 부식반응으로 생기는 광물들 중에 핵종들과 반응성이 뛰어난 광물들이 존재하는 것이 알려졌다. 이들 중에서 철-황화합광물인 맥키나와이트(FeS)를 선정하여 스트론튬, 니켈과 수착실험을 하였다. 심부지하에서 환원 알카리 환경을 고려하여, pH 8 ~ 12까지 조건에서 pH에 따른 수착영향을 살펴보았다. 실험결과, 스트론튬은 낮은 알카리영역에서 수착능이 저조하였지만, 니켈은 전 실험영역에서 높은 수착능을 보였다. 또, 두 핵종 모두 알카리 조건에서 pH가 증가할수록 수착량(K_d)이 증가하였는데, 이는 pH가 증가하면서 풍부해진 OH^-이온이 광물표면에 수소나 양이온과 결합해 탈착하면서 광물표면에 전기음성도가 증가해 양이온인 스트론튬과 니켈을 전기적 인력으로 끌어당기기 때문으로 여겨진다.