• 제목/요약/키워드: 용액펌프

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콩 뿌리조직에서의 $Ca^{2+}$에 의한 마이크로솜 이온펌프 활성저해 ($Ca^{2+}-induced$ Inhibition of Microsomal ATPases in Soybean Roots)

  • 조광현;조경수;이은형;김영기
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권3호
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    • pp.202-208
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    • 1997
  • 콩 뿌리조직의 이온 흡수와 관련된 생리활성을 조사하기 위하여 뿌리조직으로부터 마이크로솜을 분리하였고, 마이크로솜 ATPase (이온점프) 활성을 분광학적 방법인 enzyme-coupled 분석방법에 따라 측정하였다. 마이크로솜 ATPase의 활성에 미치는 여러 가지 이온의 효과 또는 ATPase의 이온선택성을 조사하기 위하여 $10mM\;Na^+$$120mM\;K^+$을 포함하는 대조용액에서의 평균활성을 측정한 결과 190 nmol/min/mg protein으로 나타났다. 대조활성에 비하여 $Na^+$을 포함하지 않은 $130mM\;K^+$ 용액에서는 활성이 150%로 증가하였고, $K^+$을 포함하지 않은 $130mM\;Na^+$ 용액에서는 활성이 63%로 감소되었다. 반응용액의 $K^+$ 농도에 따른 활성변화를 측정한 결과, ATPase의 활성은 외부용액의 $K^+$ 농도 증가에 따라 활성이 증가됨을 알 수 있었다. 또한 마이크로솜 ATPase 활성은 반응용액의 pH 감소에 따라 증가되어 $pH\;6{\sim}7$에서는 비교적 높은 활성을 보였으나, pH 8 이상에서는 급격히 활성이 감소되었고, pH 9에서는 80%이상의 활성이 저해되었다. $Ca^{2+}$에 의한 이온펌프의 활성조절 여부를 평가하기 위해서 마이크로솜 내부 및 외부의 $Ca^{2+}$에 의한 ATPase 활성변화를 측정하였다. 마이크로솜 ATPase의 활성은 반응액의 $Ca^{2+}$ 농도가 낮아질수록 증가하여 $10^{-9}M$ 이하에서 최대활성이 관측되었고, $Ca^{2+}$ 농도가 증가할수록 활성은 감소하여 $500\;{\mu}M$ 전후에서 50%의 활성이 감소하였다. 또한 ATPase의 활성은 마이크로솜 내부의 $Ca^{2+}$ 농도증가에 의해서 저해되어, $Ca^{2+}\;ionophore\;A23187$처리에 의한 외부의 $Ca^{2+}$ 유입에 의해서 약30%의 활성감소를 보였으며, EGTA 처리에 의한 $Ca^{2+}\;chelation$에 의해서 마이크로솜 내부의 $Ca^{2+}$ 농도가 감소되었을 때, ATPase 활성은 증가하였다. 위의 조건에서 실제 마이크로솜 내부로의 $Ca^{2+}$ 유입 여부는 $‘Ca^{2+}’$를 이용하여 확인하였다. 이상의 결과는 마이크로솜 막에 위치한 ATPase의 내부 및 외부에 $Ca^{2+}$에 의한 효소활성 조절부위가 각각존재함을 시사한다.

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동시획득 $T_{1}T_{2}^{*}$ 강조 경사 자장 펄스열을 사용한 관류량과 투과도 측정

  • 김은주;김대홍;이희조;허용민;이상훈;이삼현;서진석
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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    • pp.103-103
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    • 2002
  • 목적:자화율 대조법을 사용한 관류 영상에서 동시획득 $T_{1}T_{2}^{*}$ 강조 경사 자장 펄스열을 사용하여 Gd-DTPA에 의한 $T_{1}T_{2}^{*}$ 감소 효과를 동시에 획득하여 종양의 치료 효과, 판정에 중요한 기준을 제시할 수 있는 정확한 관류 정보를 얻고자 한다. 대상 및 방법: Gd-DTPA에 의한 $T_{1}T_{2}^{*}$ 감소 효과를 동시에 획득하기 위하여 기존의 이중 경사자장 펄스열을 수정, 동시획득 $T_{1}T_{2}^{*}$ 강조 경사자장 펄스열을 개발하였고, 시간 해상도를 높이기 위하여 key-hole 방법을 사용하였다. 고정 phantom으로 Sephadex를 다양한 농도의 Gd-DTPA 용액에 swelling하여 사용하였고, 관류 phantom으로는 Sephadex와 Dialyzer를 사용하였다. Sephadex는 swelling 하였을 때 $T_1$, $T_2$값이 생체 조직의 값과 비슷하고, 물을 관류시킬 수 있어 생체 모형에 적합한 phantom이다 .관류 phantom은 정량 펌프에 연결하여 사용하였다. Sephadex 관류 phantom에서는 분당 약 4$m\ell$ 속도로 관류시키면서 25 mM Gd-DTPA을 0.1$m\ell$ 일시 주입하여 관류 방향에 수직인 coronal 영상을 약 15분 동안 얻었다. 투과도를 구하기 위한 phantom으로는 hollow fiber type Dialyzer를 사용하였고, in vivo에서 1차 관류 이후에 현관 밖에서의 Gd농도가 높고 혈관 내부의 농도가 낮은 상태를 만들기 위하여 fiber 바깥쪽으로 500 mM Gd-DTPA 2 ml를 미리 넣어두고 fiber 내부로 이보다 낮은 농도의 Gd 용액을 관류시키면서 약 1시간동안 영상을 얻었다. 관류 영상에서 $T_1$/$T_{2}^{*}$ 감소 효과를 구분하여 구한 $\DeltaR_1$, $\DeltaR_2$ 곡선의 적분값으로부터 관류량을 구하고, 2 구획 모델을 적용하여 투과도를 구했다.

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동시획득 $T_{1}{/}T_{2}^{*}$강조 경사 자장 펄스열을 사용한 관류량과 투과도 측정

  • 김은주;김대홍;이희조;허용민;이상훈;이삼현;서진석
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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    • pp.127-127
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    • 2002
  • 목적: 자화율 대조법을 사용한 관류 영상에서 동시획득 $T_{1}{/}T_{2}^{*}$ 강조 경사 자장 펄스열을 사용하여 Gd-DTPA에 의한 $T_{1}{/}T_{2}^{*}$ 감소 효과를 동시에 획득하여 종양의 치료 효과, 판정에 중요한 기준을 제시할 수 있는 정확한 관류 정보를 얻고자 한다. 대상 및 방법: Gd-DTPA에 의한 $T_{1}{/}T_{2}^{*}$ 감소 효과를 동시에 획득하기 위하여 기존의 이중 경사자장 펄스열을 수정, 동시획득 $T_{1}{/}T_{2}^{*}$ 강조 경사자장 펄스열을 개발하였고, 시간 해상도를 높이기 위하여 key-hole 방법을 사용하였다. 고정 phantom으로 Sephadex를 다양한 농도의 Gd-DTPA 용액에 swelling하여 사용하였고, 관류 phantom으로는 Sephadex와 Dialyzer를 사용하였다. Sephadex는 swelling 하였을 때 $T_1$, $T_2$값이 생체 조직의 값과 비슷하고, 물을 관류시킬 수 있어 생체 모형에 적합한 phantom이다. 관류 phantom은 정량 펌프에 연결하여 사용하였다. Sephadex 관류 phantom에서는 분당 약 4$m\ell$ 속도로 관류시키면서 25 mM Gd-DTPA을 0.1$m\ell$ 일시 주입하여 관류 방향에 수직인 coronal 영상을 약 15분 동안 얻었다. 투과도를 구하기 위한 phantom으로는 hollow fiber type Dialyzer를 사용하였고, in vivo에서 1차 관류 이후에 혈관 밖에서의 Gd 농도가 높고 혈관 내부의 농도가 낮은 상태를 만들기 위하여 fiber 바깥쪽으로 500mM Gd-DTPA 2$m\ell$를 미리 넣어두고 fiber 내부로 이보다 낮은 농도의 Gd 용액을 관류시키면서 약 1시간동안 영상을 얻었다. 관류 영상에서 $T_{1}{/}T_{2}^{*}$ 감소 효과를 구분하여 구한 $\Delta{R}_{1}$, $\Delta{R}_{2}^{*}$ 곡선의 적분값으로부터 관류량을 구하고, 2 구획 모델을 적용하여 투과도를 구했다.

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비 카세트 방식과 카세트 방식을 이용한 [68Ga]PSMA-11의 자동 합성 방법 비교 (A Comparative Study of Production of [68Ga]PSMA-11 with or without Cassette Type Modules)

  • 박현식;조병민;안현호;이홍진;이진형;이경재;이병철;이원우
    • 핵의학기술
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    • 제26권2호
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    • pp.15-19
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    • 2022
  • 전립선암 환자의 전이성 질환 진단을 위해 사용되는 양전자 방출 단층촬영용 [68Ga]PSMA-11 주사액은 자동화 생산 방법을 통해 높은 재현성과 우수한 방사화학적 수율 및 순도를 얻을 수 있으며 제조 시 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있다. 이를 위해 적용한 비 카세트 방식과 카세트 방식의 자동 합성 방법을 소개하고 비교하고자 한다. [68Ga]PSMA-11 주사액의 자동화 생산을 위해 68Ge/68Ga generator 50 mCi(iThemba LABS, Johannesburg, South Africa), 주사기 펌프 NE-1000(New Era Pump System, New York, USA)을 사용하였으며, 자동 합성 장치는 비 카세트 방식의 TRACERlab FXN pro(GE Healthcare, Liege, Belgium)와 카세트 방식의 BIKBox(BIK THERAPEUTICS Inc., Seongnam-si, Republic of Korea)를 사용하였다. 0.6 N 염산 용액 6 mL의 주사기가 장착된 실린지 펌프를 68Ge/68Ga generator의 inlet-line과 연결하고 outlet-line은 자동 합성 장치와 연결한 후 자동 합성장치와 동시에 작동하였으며, 2 mL/min의 속도로 68Ga을 용출하였다. 초기 약 1.7 mL은 waste vial로 용출 시켰고, 그 후 2.5 mL은 반응용기로 용출하여, 방사능 농도가 높은 2.5 mL의 용액만 표지 과정에 이용하였다. 반응 용액의 pH를 HEPES buffer 용액으로 조절한 후 전구체와 95 ℃에서 15분간 반응하였으며, C18 light 카트리지를 이용, 분리·정제 하였다. 50% 에탄올/생리식염수 희석액으로 최종 화합물을 용출하고 생리식염수를 추가한 후 멸균 필터 함으로써 제조를 완료하였다. 각각의 자동 합성 장치에서 제조된 [68Ga] PSMA-11 주사액의 품질관리를 시행하고 장단점을 비교하였다. 총 합성 시간은 각각 25±3분(비 카세트 방식), 23±3분(카세트 방식)이 소요되었으며, 방사화학적 수율은 멸균 필터 후 비 카세트 방식이 65.5±5.7%(n=45, non-decay corrected), 카세트 방식이 61.6±4.8%(n=98, non-decay corrected)였다. 비 카세트 방식은 장비 세척과 시약 준비 시간으로 인해 합성 전 준비 시간이 약 120분 소요되었고, 카세트 방식은 세척과 시약 준비 과정이 없어 합성 전 준비 시간은 약 20분 소요되었다. 비 카세트 방식 자동 합성 방법은 방사화학적 수율과 비용적 측면에서 카세트 방식 대비 높은 장점을 가지나, 제조 준비 단계에서의 편의성과 장비 유지 보수 측면에서는 카세트 방식이 장점을 가진다.

증기압축식/흡수식 하이브리드 히트펌프 사이클에 관한 최적화 연구 (Optimization Study of the Compression/Absorption Hybrid Heat Pump Cycle)

  • 전관택;박춘건;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.48-58
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    • 2001
  • For the past few decades the vapor compression cycle with a solution circuit (VCCSC) has been known to provide high efficiency and variable capacity. In this study performance of a VCCSC cycle is examined through computer simulation. In the simulation heat exchangers were modelled by specifying UA or effectiveness values while the compressor performance was specified by an isentropic efficiency. Aqua/ammonia solution was chosen as the working fluid which can be used in the high temperature range. The results show that there exists an optimum operation condition which is dependent upon the temperatures of the external heat transfer fluids(HTFs). Besides the HTF\`s temperature, the maximum system pressure and the size of the solution heat exchanger are shown to have an influence on the optimum operation condition. Finally, as compared to a simple vapor compression heat pump with HFC134a, the COP of the VCCSC is shown to be 2∼22% higher.

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용해 납 흐름 배터리용 여러 카본 전극의 에너지 효율 특성 비교

  • 민형섭;양민규;김상식;이전국
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.59.1-59.1
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    • 2009
  • 레독스 흐름 배터리 (Redox Flow Battery)는 외부의 탱크 등에 저장해 둔 활성물질(이온 가수가 변화는 금속) 의 용액을 펌프로 전해셀에 공급하여 충전 방전하는 배터리로 신재생 에너지인 풍력과 태양광 발전, 야간의 잉여 전력 저장 등 대용량 전력 저장 장치로 관심이 높아지고 있다. 대표적인 레독스 흐름 배터리로 알려진 바나듐 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막 사용으로 인하여 전기전도도, 기계적 강도, 투과도 및 전해질 내의 화학적 안정성 등 여러 가지 문제점과 함께 비용 문제점을 야기한다. 하지만 새로운 용해 납 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막을 사용하지 않아 바나듐 레독스 흐름 배터리의 문제점 및 시설비가 절약되는 장점이 있어 새로이 연구되지고 있다. 본 연구는 레독스 흐름 배터리에 주로 이용되는 카본 전극재료의 따라 형성되는 Pb, $PbO_2$ 박막의 미세 구조를 및 에너지 효율 특성을 분석하였다. 실험은 half-cell로 이루어졌으며 작업전극은 Carbon felt, Ordered Graphite, Disordered Graphite, Glassy Carbon 등을 여러 카본 재료를 사용하였고, 상대전극은 Pt, 기준전극으로 Ag/AgCl를 사용하여 Cyclic Voltammetry특성과 충방전 특성을 연구하였다. 전해질은 Lead Carbonate ($PbCO_3$)+Methanesulfonic acid ($CH_3SO_3H$) 들어간 수용성 전해질을 교반을 통해 이용하였다. 여러 carbon 전극재료와 생성된 Pb, $PbO_2$ 막의 표면구조, 미세구조, 상들의 변화는 XRD, SEM, EDX, Raman등을 통하여 분석하였으며, 전기화학 공정의 변수와 전극에 따른 에너지 효율특성에 대하여 고찰해 보았다.

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개구리 피부의 Sodium 이동, 산소 소모량 및 Na-K-ATPase에 대한 SITS의 영향 (Effects of SITS on Sodium Transport, Oxygen Consumption and Na-K-ATPase of the Frog Skin)

  • 이승묵;안미라;이승일;박양생
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제17권1호
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    • pp.55-61
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    • 1983
  • 적출된 개구리 피부에서 $Na^+$이동, 산소소모량 및 Na-K-ATPase활성도에 대한 SITS(4-acetamido-4'-isothiocyano-2, 2'-disulfonic stilbene)의 영향을 연구하였다. 피부를 통한 능동적$Na^+$이동을 추정하기 위하여 short-circuit current(SCC)를 측정하였으며, 산소소모량은 피부조직 및 분리된 표피조직에서 측정하였으며, Na-K-ATPase활성도는 표피조직의 $24,000{\times}g$분획에서 측정하였다. 피부를 통한 SCC는 10 mM SITS가 피부외측용액에 첨가될 때 급격히 하강하였으며, 내측용액에 첨가될 때는 20분정도 지난후 하강하기 시작하였으나 그 하강정도는 전자에 비해 약했다. SITS에 의한 SCC억제현상은 용액내에 $Cl^-$이 없을때도 나타났다. SITS에 의하여 피부 및 표피조직의 산소소모량은 억제되지 않았으나 표피조직분획내 Na-K-ATPase활성도는 심하게 억제되었다. 이상과 같은 성적은 SITS가 개구리 피부에서 능동적 $Na^+$이동을 강력히 억제함을 나타내는데, 이러한 억제작용은 이 약물이 주로 상피세포의 외측막에 작용하여 나타나는 것으로 사료되지만 $Na^+$펌프를 억제할 가능성을 전연 배제할 수는 없다.

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Noncondensable gas's influence in waster vapor absorption accompanying interfacial disturbance into aqueous solution of LiBr

  • Dong-Ho RIE;Keun-Oh Lee
    • 한국안전학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.63-70
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    • 1992
  • 흡수식 열펌프에서 폭 넓게 사용되고 있는 대표적인 냉매/흡수용액은 $H_2O$ / LiBr 계이다 그러나, LiBr 수용액의 점성계수는 LiBr의 농도가 커짐에 따라 증가하기 때문에, LiBr수용액의 농용액 영역에서 물질확산계수가 감소한다. 이 결점을 보완하기 위해 흡수용액에 계면활성제를 첨가시키므로서 흡수를 촉진시키는 방식을 이용하고 있다. 계면활성제의 첨가에 의한 흡수용액의 열 및 물질이동 촉진에 관한 연구는 계면활성제 첨가농도에 의해 흡수용액의 표면상에서 게면활성제가 액적으로 존재하는 계면활성제 포화용해도 이상의 조건에서 발생하는 마랑고니대류가 효과적이다. 이 흡수촉진효과는 냉매증기의 흡수시 흡수용액표면상의 분포한 계면활성제와 흡수용액사이의 표면장력차에 기인하는 계면교한 현상에 기인한다. 그러나, 이흡수촉지효과는 냉매증기의 흡수가 일어나는 흡수기 내부의 不안정상태, 즉, 불응축성가스(공기)가 존재하지 않는 조건하에서 이루어지며, 불응축성가스가 흡수촉진저하(열 및 물질이동의 저하)에 기인하는 연구는 보고된 바 없다. 이러한 불응축성가스가 흡수기 내부에 존재할 때 계면교한의 거동 및 열 및 물질이동저하현상을 파악하기 위하여 계면활성제 농도변화(포화용해도 이상 및 이하의 두 조건)에 따른 증기흡수 실험 및 계면교한가시화 실험을 행하였다. 결과적으로 본실험을 통하여 불응축성가스가 수증기흡수에 끼치는 영향을 파악(계면교란의 악화) 첨가시의 흡수량과 不安定상태(불응축성가스가 존재시)의 증기흡수량의 비교에 의해 급격한 증기흡수저하가 不安定상태하에서 발생함으로서 불응축성가스가 흡수촉진효과(계면교한현상)을 저해시키는 결론을 얻었다.es and facts obtained by the expenence in this area, respectively. Both depth-first search and backward chaining schemes are used in reasoning process. This expert system is written in an artificial intelligence language "PROLOG", and its availability is demonstrated through the case study.e함량은 감소되었으며 sulfhydryl기가 증가됨에 따라서 disulfide groups은 감소되는 경향을 보였고 ascorbic acid는 열처리 온도뿐만 아니라 시간과도 관련이 있음을 알 수 있었다. 저온 살균유와 초고온 살균유 사이에서는 지표물질들의 함량이 다소 차이가 있음을 볼 수 있었다.담시간이 구체적으로 기술되지 않았으며, 고유한 언어를 통역하는 과정에서 의미론적 문제에 대한 고려가 부족하였다. 면접과 기록과정에서 보면 자료의 기록과정과 분류 및 분석과정이 명시되어 있지 않았다. 참여관찰과 면접방법을 사용시 이에 대한 자세한 기술이 되어 있지 않았다. 5. 연구결과의 적용 및 이에 대한 논의는 상당히 제한되어 있었는데, 수편의 연구만이 방법론 문제점과 앞으로의 연구분야에 대한 전망을 제시하였으며, 특이한 것은 어 떤 연구자도 이른 개발을 위한 적용 및 임상실무적 차원에서 간호에 대한 제언을 하지 않았다.유모델변수들은 유입-유출 자료들로부터 평가할 수 있으며, 이를 위해서 본 논문에서는 Gauss-Newton 방법을 이용한 Bard

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변환시설 발생 해체금속폐기물의 용용제염처리

  • 황두성;김동호;이규일;최윤동;박진호;정운수
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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    • pp.63-64
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    • 2009
  • 변환시설의 해체 시 발생한 해체폐기물은 2009년 현재까지 약 354톤이며, 이들 중 탱크, 배관, 반응기, 펌프류 동의 해체금속폐기물이 약 191톤으로 54% 를 차지하고 있다. 이들 해체금속폐기물은 제염 처리공정을 통하여 전량 자체처분폐기물로 전환시키는 것을 목표로 두고 있다. 이는 오염된 금속류를 효과적으로 제염한 다음 자체처분시킴으로서 방사성폐기물에 대한 처분비용을 저감할 수 있기 때문이다. 해체금속폐기물 중 스테인레스강 해체폐기물은 질산 용액을 사용한 초음파화학제염공정으로 제염한 후 자체처분폐기물로 53톤을 전환하였다. 탄소강 해체물의 경우 스팀제염공정으로 제염한 결과 제영 효율은 좋았으나 변환시설 가동 중 유지 보수를 위하여 페인팅을 하였던 해체물의 경우 페인트를 제거하지 않을 경우 스팀제염장치로는 제염이 안 되었다. 탄소강 해체금속폐기물은 약 117톤 발생하였으며, 이들 중 모터, 펌프 등을 제외한 제염 대상 폐기물은 약 80톤이며, 이들을 용융 제염 및 감용을 위하여 기초 연구를 수행한 결과를 바탕으로 약 180kg/batch 용량의 금속용융제염 설비를 제작 설치하여 탄소강 해체금속폐기물 용융제염 처리를 수행 중에 있다. 금속용융은 장치가 간단하고 폐기물 처리량이 비교적 적고 단속적인 운전에 매우 효과적인 고주파 유도로를 사용하였다. 용융장치는 고주파 발진장지와 용해로체로 구성된 고주파 유도설비와 냉각계통으로 구성된다. 고주파발진장치는 철제 200kg을 용해할 수 있는 용량을 갖추었으며, 실험 및 실제 처리 등 용해로체의 크기 변경이 필요할 경우에는 고주파발진기의 출력 주파수를 변경할 수 있게 하였다. 용융 장치의 발진기 부분의 입력전원은 3상, 440V, 60Hz 이며, 출력전원은 200kW, 출력주파수는 lkHz, 3kHz, 5kHz로 구성되어 있으며, 회당 180kg 의 폐기물을 용융할 시에는 3kHz로 고정하여 사용하였다. 용해로체 부분 중 고주파유도가열부는 heating coil 및 절연부로 구성되어 있고, 그 외 support frame과 lever로 구성되어 있다. 용해로체와 고주파 발진장치의 냉각을 위한 냉각설비는 냉각기와 냉매의 저장을 위한 저장조로 구성되어 있으며, 냉각기의 용량은 20RT 이다. 용융로체의 직경은 약 28cm로 크기가 큰 해체물의 장입이 어려워 작은 크기로 세절을 해야만 하며,용융로의 용량을 증가시킬 경우 해체물을 작은 크기로 세절하는 비용을 절감할 수 있을 것이다. 용융 중 시료 채취는 매 배치마다 수행하였으며, 그림3과 같은 시료 채취용 주형 틀에 국자모양의 채취기로 채취하였다. 해체물의 용융시 ingot를 생성하기 위해서 주형틀에 용융물을 장입하기 전 시료를 채취하였다 그림4는 생성된 ingot이며, 이들의 방사능 농도는 배치마다 차이는 있지만 최대 0.05 Bq/g 이하로 나타나 자체처분 폐기물로 전량 전환 가능하였다 그림5 는 해체물에 함유된 우라늄과 불순물을 제거한 슬래그로 방사능농도는 약 12Bq/g 으로 나타났으며, 이들의 발생량은 약 3wt% 정도로 폐기물 발생량이 작았다. 따라서 금속폐기물의 경우 용융제염으로 처리할 경우 폐기물 발생량을 최대로 줄일 수 있어 처리 효율이 기타 처리 공정보다 효율적인 것으로 판단된다.

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정삼투 공정 적용에 적합한 유도 용질의 조건과 최근 동향 (Conditions for Ideal Draw Solutes and Current Research Trends in the Draw Solutes for Forward Osmosis Process)

  • 전병문;한상우;김유경;누엔티팡냐;박형규;권영남
    • 멤브레인
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    • 제25권2호
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    • pp.132-143
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    • 2015
  • 인구의 급속한 증가, 한정된 식수 자원의 오염 등으로 인하여 인류에게 필수적인 물이 점점 부족해지고 있다. 깨끗한 물을 얻기 위해 분리막 공정을 이용한 수처리 방식이 널리 사용되고 있으며, 분리막 공정 중 하나인 정삼투 공정은 고압펌프 없이 구동이 가능하다. 정삼투 공정이 높은 수투과도를 가지기 위해서는 내부 농도 분극 현상 및 Reverse salt flux를 적게 일으키는 유도 용질 개발이 필요하며, 희석된 유도 용액에 포함된 유도 용질의 경제적인 회수 방법 개발 또한 필요하다. 현재까지는 $60^{\circ}C$ 가량에서 회수가 가능한 $NaHCO_3$와 같은 무기 유도 용질, 음료수 생산이 가능한 sucrose와 같은 유기 유도 용질, 자기장을 이용해 회수가 가능한 magnetic nanoparticle과 같은 유도 용질들이 개발되어 보고되었다. 또한, 이러한 정삼투 원리를 이용하여 해수 담수, 폐수처리, 단백질 정제, 압력 지연 삼투 이용한 에너지 생산, 관개를 위한 농축된 비료 희석, 바이오 연료를 위해 폐수로부터 조류를 키우는 공정과 같은 분야에 적용될 수 있다. 본 논문에서는 정삼투 공정에 영향을 주는 유도용액의 특성과 이상적인 조건, 여러 가지 유도 용질 및 유도용질의 회수 방법, 정삼투 공정의 적용 분야를 여러 논문 내용들을 바탕으로 정리하였다.