• Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
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• 2001.05a
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• pp.453-456
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• 2001

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.11a
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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.

• Clean Technology
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• v.6 no.1
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• pp.79-84
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• 2000

In this study, to reduce the consumption of chemicals in cleaning processes, Si-wafers contaiminated with metallic impurities were cleaned with electrolyzed water(EW), which was generated by the electrolysis of a diluted electrolyte solution or ultra pure water(UPW). Electrolyzed water could be controlled for obtaining wide ranges of pH and ORP(oxidation-reduction potential). The pH and oxidation-reduction potential of anode water and cathode water were measured to be 4.7 and +1000mV, and 6.3 and -550mV, respectively. To analyze the amount of metallic impurities on Si-wafer surfaces, ICP-MS was introduced. Anode water was effective for Cu removal, while cathode water was more effective for Fe removal.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2004.06a
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• pp.258-260
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• 2004

암모니아 대신 에탄올아민은 원자력 발전소 2차계통수에서 pH를 증가시켜 철 부식을 억제하고, 중기 발생기 전열관의 건전성을 제고하기 위해 사용하고 있다. 에탄올아민은 암모니아와 물리화학적 성질이 다르므로, 증기발생기에 유입되는 부식생성물의 용해와 흡착, 이온성 불순물의 잠복현상에 미치는 영향이 다르다. 본 연구에서는 온도가 증가함에 따라 암모니아와 에탄올아민이 부식생성물에 대한 용해와 흡착, 이온성 불순물의 잠복현상에 미치는 영향을 조사하였다. 2차 계통수의 pH 제어제로서 에탄올 아민은 암모니아보다 증기발생기 슬러지의 철산화물에 많이 흡착되어 철산화물의 용해도를 증가시키므로 퇴적된 슬러지의 양을 감소시키며, 또한 슬러지에 흡착된 불순물의 양을 감소시켜 잠복 현상을 억제할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.171-171
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• 2011

헬륨냉동계통은 연구용 원자로인 하나로에서 냉중성자를 생산할 수 있도록 설치된 수조내기기 내의 감속재인 수소가 정상적으로 열 사이펀을 유지하기 위한 주요 계통이다. 헬륨냉동계통은 헬륨가스를 압축하는 헬륨 압축부분과 헬륨가스를 팽창시켜 저온을 생성시키는 헬륨 팽창부분으로 나누어진다. 헬륨 압축부분은 두 개의 스크류가 맞물려 회전하면서 약 1.05 bar(a)의 헬륨가스를 최대 13 bar(a)까지 압축시키는 압축기가 있으며, 헬륨 팽창부분인 냉동박스의 팽창 터빈은 self-acting gas bearing에 의해 구동되며, 저온모드 운전 시작시 헬륨 압축부분에서 일부의 가스는 팽창 터빈 축(shaft)으로 유입되어 회전속도가 서서히 증가하면서 고속으로 회전하여 극저온의 헬륨가스(14~18 K)를 생성하는 주요 기기이다. 헬륨을 팽창하는 부분인 냉동박스 내로 헬륨 압축가스를 유입하기 전에 압축된 헬륨가스 내 불순물의 순도를 분석하여 냉동박스의 주요 부품인 팽창터빈의 운전에 영향을 미치지 않는 것이 가장 중요하다. 따라서 헬륨 저압측에 헬륨가스 내 불순물 즉, 수소($H_2$), 수분($H_2O$), 질소($N_2$), 탄화수소류(CxHy) 및 오일(Oilaerosol) 등의 함량을 분석하기위해 가스 분석기가 설치되어 있으며, 냉동박스 내로 유입되기 전에 헬륨압축에서 순환되는 가스 내 불순물인 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일은 10 vpm 이하이어야 하며, 수소 함량은 0.1 % 이내이어야 한다. 헬륨 압축부분에서 순환되는 가스의 불순물이 요구 조건에 만족하도록 헬륨 고압측과 헬륨 저압측에 cryogenic adsorber를 설치하여 가스 내 불순물을 제거하는 가스순도제어 작업을 수행해야 한다. cryogenic adsorber를 사용하기 위해서는 장치 내의 불순 가스를 공정진공도(1.33 X $10^{-3}$ mbar) 이하로 진공배기하는 작업이 매우 중요하다. 이는 계통의 헬륨가스가 오염되지 않도록 하는 것으로 cryogenic adsorber 내에는 액체질소를 충전하여 액체질소 온도에 노출된 활성탄층을 헬륨가스가 흐르면서 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일 등이 제거된다. 이 논문에서는 헬륨냉동계통의 가스 순도 제어 작업을 통해 헬륨가스의 순도가 요구조건 이하로 만족하며, 팽창 터빈의 운전에 영향을 미치지 않음을 기술하고자 한다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.27 no.6
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• pp.303-308
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• 2017

The $FeCl_3$ waste solution used to etch various metals contains valuable metal such as nickel. In this study, we recovered as high purity nickel carbonate crystalline powders from nickel-containing etching waste solution after regeneration of iron chloride. Firstly we eliminated about of the iron impurities under the condition of pH 4 using 5 % NaOH aqueous solution and then removed the remaining impurities such as Ca, Mn and Zn etc. by using solvent extractant D2EHPA (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid). Thereafter, nickel carbonate powder having a purity of 99.9 % or more was obtained through reaction with sodium carbonate in a nickel chloride solution.

• Resources Recycling
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• v.18 no.6
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• pp.38-45
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• 2009

Dissolution characteristics of magnesite ore in hydrochloric acid solution and removal of impurity were investigated. The dissolution yield increased with increasing temperature and with decreasing particle size. The optimum conditions for dissolution were found to be reaction period of 120 min, reaction temperature of $80^{\circ}C$ and mean particle size of 100. Under optimal dissolution condition the extraction of Mg was 98%. It was found that most of Si and Al exist in the residue, and they can be removed by filtering. Dissolved impurity ions were precipitated as metal hydroxides by pH adjustment. Polymers were used as coagulants for metal hydroxides and the suitable coagulant dosage was 1mg/100ml of non-ionic polymer.

• Clean Technology
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• v.16 no.1
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• pp.1-11
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• 2010

As crude oil with heavier and/or highly oxidized components prevails, purification technologies such as desulfurization, denitrilization and demetalization have become important issues to control contents of sulfur and other impurities affecting the quality of petroleum. Also, the importance of catalyst technologies related with crude oil purification has been emphasized to control the production and yield of products. In this paper, technology trends of impurity removal such as sulfur, nitrogen and metal components from crude oil and catalysts related with purification of crude oil were studied through patent analysis. The patents published or registered in Korea, U. S. A., Japan, and Europe from mid 1970's to 2009 had been analyzed based on the application tendency, the distribution of major applicants, and their active indices, etc. The technology flow was figured out to see the technology trends.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.295-295
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• 2010

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 토카막에 설치되어 있는 ICRF(Ion Cyclotron Range Frequency) 시스템을 이용한 방전세정을 2008년에 이어 2009 KSTAR 플라즈마 campaign 동안에도 시행하였다. ICRF 시스템을 이용한 방전세정인 ICWC(Ion Cyclotron Wall Cleaning)는 ITER와 DEMO 같은 초전도 자석을 이용하는 토카막에서 토카막 shot 중간에 자장을 낮추지 않고 바로 방전 세정을 할 수 있는 방법이다. 토카막에서 방전세정은 탄소나 산소 화합물과 같은 불순물을 제거하여 방사에 의한 플라즈마 냉각을 막고 토카막 초기 start-up시 진공 챔버 벽면으로부터 의도하지 않은 연료주입을 제거하는 역할을 한다. 본 연구에서는 ICWC 방전 세정 플라즈마의 밀도특성과 균일도를 간섭계와 $H_{\alpha}$ line 세기를 통해 관측하고 RGA를 통해서 C, $H_2O$, $O^2$ 불순물의 제거량을 파악하는 한편 토카막의 신뢰성 있는 start-up을 위해 요구되는 벽면에서 토카막 방전가스의 제거량을 HD양을 통해서 조사하였다. 플라즈마 선적분 밀도는 약 $1{\sim}3{\times}10^{17}#/m^2$로 측정되었는데 이는 보통 He을 이용한 방전세정 플라즈마의 밀도에 해당한다. 한편 $H_{\alpha}$ line의 세기를 통해 ICWC 방전 플라즈마의 균일도를 살펴본 결과 안테나 전류띠의 중간이 아닌 끝부분에서 $H_{\alpha}$의 세기가 큰 것으로 나타났는데 이는 ICWC 플라즈마가 Inductive 방전보다는 capacitive 방전에 의해 생성되는 것으로 추정된다. ICWC 방전에서 C, $H_2O$, $O_2$ 불순물의 제거율은 각각 약 $4.2{\times}10^{-5}\;mbar{\cdot}l/sec$, $1.4{\times}10^{-3}\;mbar{\cdot}l/sec$ 그리고 $1.72{\times}10^{-4}\;mbar{\cdot}l/sec$로 각각 나타났는데 ICWC shot이 진행될수록 이 양은 점점 줄어들었다. 대표적인 He/$H_2$, He ICWC 방전 shot인 2118, 2123 shot에서 벽면에서 $D_2$의 제거율은 각각 약 $0.12\;mbar{\cdot}l/sec$와 $3.9{\times}10^{-3}\;mbar{\cdot}l/sec$로 나타났다. 이는 수소의 첨가로 인해 HD의 형태로 $D_2$의 제거율이 증가되었기 때문이다. 한편 $H_2$의 첨가는 챔버 벽면에 흡착되는 $H_2$ 양을 또한 증가시키므로 차후에 $H_2$ 만을 제거하는 He ICWC를 수행해야 할 것이다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.50-51
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• 1997

가압경수로형(PWR) 원자력발전소에스는 원자로 출력조절을 위한 중성자 흡수체로 붕산(Boric Acid)을 사용하며, 불순물이 농축되는 것을 방지하기 위하여 이온교환수지로 수질 정화를 하고 있다. 그러나, 붕산으로 포화운전되는 이온교환수지에서 붕산보다 이온선택도가 낮은 실리카는 제거되지 않으므로, 원자력발전소의 운전년수 경과에 따라 1차계통수(원자로냉각재)의 붕산수중에 실리카 농도가 증가하게 된다. 한편, 실리카는 고온, 고압 운전조건에서 양이온불순물과 결합하여 핵연료피복재에 열전달을 방해하는 규석(Zeolite)층을 형성함으로서 국부가열(Hot Spot)에 의한 핵연료 손상을 일으킬 수 있으므로, 효율적인 실리카 제거기술이 요구된다. 따라서, 기존에 원전에서 사용하고 있는 Feed & Bleed에 의한 수질정화 방법은 다량의 폐기물 발생 및 붕산보충이 필요하므로, 역삼투막(RO)을 이용하여 붕소와 실리카의 최적 분리, 회수조건을 연구하고, 붕산저장 용량이 큰 SFP(Spent Fuel Pool)의 수질정화용 이동형 RO장치를 개발하기 위하여 붕산수중의 실리카에 대한 역삼투막의 선택적 제거특성을 검토하였다.