• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.137-139
• /
• 2002

이온교환은 액체상 이온과 고체상 이온간의 화학반응이며 연수 및 탈염공정, 특정물질의 제거 및 회수, 토양을 통한 이온성 물질의 이동에서 널리 이용되고 있다. 이온교환수지는 이온교환시 원자가가 높을수록, 수화반경이 작을수록, 이온농도가 낮을수록 증가한다. 본 연구는 이온교환수지에 대한 평형실험을 선택도가 칼럼실험에 적용되는지 조사하였다. 이 실험치 결과에서 음이온 교환수지의 선택도 순서는 OH/sup -/ < F/sup -/ < HCO₃/sup -/ < Cl/sup -/ < Br/sup -/ ≤ No₃/sup -/ < So₄/sup 2-/ 이였으며, 음이온 칼럼 교환도 동일하였다. 또한 바탕 양이온의 가수가 높을수록 이온교환이 빠르게 진행됨을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1997.10a
• /
• pp.375-380
• /
• 1997

모의 방사성 세탁폐액을 제조하여 오존에 의한 세제 파괴를 확인하고 활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 세제 및 Co, Cs 제거율을 조사하였으며 모의 방사성 세탁폐액을 오존으로 부분적으로 산화ㆍ파괴시킨후 활성탄 및 이온교환수지에 의한 흡착 및 이온교환 실험을 수행하여 오존의 세제 파괴가 방사성 물질 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 오존에 의해 세제는 75% 정도 제거될 수 있었고 활성탄으로 방사성 모의세탁폐액을 처리할 때 세제농도가 증가하면 방사성 핵종 제거율이 감소하였다. 이온교환수지로 세제를 제거할 때 성취가능 제거율은 Co의 경우 99% 이상이었으며, 세제 존재시 방사성 Co 및 Cs 제거율은 감소하며, 방사성 모의세탁폐액을 오존으로 조사후 활성탄과 이온교환수지로 방사성 핵종을 제거할 때 그 제거율은 거의 변화가 없었다. 이상과 같은 실험 결과로부터 오존으로 부분적으로 산화시켜 활성탄의 세제 제거효율을 최대화하고, 역삼투막에 의한 방사성 핵종을 제거하며 이온교환수지로 잔류 방사성 핵종을 완전히 처리할 수 있는 복합 공정을 도출하였다.

• Clean Technology
• /
• v.3 no.2
• /
• pp.28-30
• /
• 1997

발효 아미노산을 분리하는 기존의 공정인 이온교환법에서 폐액 및 폐수처리에 따른 문제점을 해결하기 위한 새로운 분리공정으로 탈염 전기투석과 Water-splitting Electrodiaysis를 이용한 발효 아미노산의 분리 가능성 및 다양한 cell configuration과 막에 대한 성능 실험을 실시하였다. 실험결과 전기투석에 의해 경도물질을 제거한 후 양이온교환막과 bipolar 막으로 구성된 2-compartment WSED로 효과적으로 발효액에서 아미노산을 분리 할 수 있었으나 1가 양이온에 선택성을 지닌 양이온교환막으로는 아미노산의 분리가 어려움을 알 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.51-57
• /
• 1999

Adsorption characteristics of Ni(II), Co(II) and Ag(I) ions on the Amberite IRN 77 cation exchange resin have been studied to suggest the guide-line for the optimum operation of demineralization process in primary coolant system during the shut-down period of pressurized water reactor(PWR). The adsorption mechanism of each metal ion, Ni(II), Co(II) or Ag(I) ion, on a cation exchange resin was well coincided with Langmuir isotherm. The adsorption and treatment capacities of $H^+$-form resin were higher than those of $Li^+$-form resin. In the continuous ion exchange process for the solution of multi-component system, the selectivity of the resin was in increasing order of Ni(II)${\approx}$Co(II)>Ag(I). In addition, the increase of the flow rate decreased the treatment capacity of the resin as well as the slope of the breakthrough curve.

• Journal of the Korea Convergence Society
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.155-160
• /
• 2016

The convergence process utilized both leaching and ion exchange techniques has been investigated for the heavy metals removal in the abandoned mine of Chungyang Province, Korea. The contaminated soil samples by heavy metals from Samkwang mine were analysed by statistical analyses. The highly contaminated soils was initially separated by the flotation process. The selectivity indices were increased with increasing flotation reagents. The selectivity of separation was then improved by the use of both leaching and ion exchange processes in order to extract the heavy metals. The results of this study showed that the higher the sulfuric acid concentration, the leaching rate of heavy metals was increased. The lecheate then was removed by the ion exchange method. The anticipating results might imply that convergence process utilized both leaching and ion exchange techniques would somehow apply for the removal of heavy metals in the abandoned mine.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.73-86
• /
• 1999

The ion-exchange method for the purification of primary coolant has been used broadly in PWR(pressurized water reactor)-type nuclear power plants due to its high decontamination efficiency, simple system, and easy operation. However, its non-selective removal of metal and non-radionuclides shortens its life, resulting in the generation of a large amount of waste ion-exchange resin. In this study, the feasibility of electrodeionization (EDI) was investigated for the purification of primary cooling water using synthetic solutions under various experimental conditions as an alternative method for the ion exchange. The results shows that as the feed flow-rate increased, the removal efficiency increased and the power consumption decreased. The removal rate was observed as a 1000 decontamination factor(DF) at a nearly constant level. For the synthetic solution of 3 ppm TDS (Total Dissolved Solid), the power consumption was 40.3 mWh/L at 2.0 L/min of feed flow rate. The higher removal rate of metal species and lower power consumption were obtained with greater resin volume per diluting compartment. However, the flow rate of the EDI process decreased with the elapsed time because of the hydrodynamic resistivity of resin itself and resin fouling by suspended solids. Thus, the ion-exchange resin was replaced by an ion-conducting spacer in order to overcome the drawback. The system equipped with the ion-conducting spacer resolved the problem of the decreasing flow rate but showed a lower efficiency in terms of the power consumption, the removal rate of metal species and current efficiency. In the repeated batch operation, it was found that the removal efficiency of metal species was stably maintained at DF 1000.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.25-29
• /
• 2002

Single ion exchange process was used, and the ion exchange behavior and mechanical properties were investigated in substrate glass for flat panel display. In order to study the effects of ion exchange, ion exchange behavior with ion penetration depth, amount of ion exchange, density and thermal expansion was measured according to the time and temperature. The mechanical properties were evaluated by the three point bending test and curvature change, and then the fracture patterns were investigated by optical microscope.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.11a
• /
• pp.116-116
• /
• 2011

바이오 가스 플랜트의 혐기소화 공정에서 발생하는 바이오 가스는 중 유해가스인 황하수소($H_2S$)는 부식성 가스로 수천 PPM농도를 함유하여, 발전기나 가스보일러로 이용하는 경우에는 $H_2S$를 제거하는 탈황공정이 반드시 필요하다. 탈황방식에는 산화철 탈황(건식 탈황)과 생물 탈황이 현재 많이 사용되고 있어나 산화철 탈황은 산화철 pellet이 유화철에 변화하면 탈황능력이 저하되어 pellet을 교환해야 하며 많은 비용이 발생한다. 생물 탈황 방식은 유황산화세균의 서식활동조건(온도, 반응시간, 산소량)확보가 반드시 필요하여 높은 운전기술을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오가스 전처리 기술 중 활성탄 또는 약액을 이용한 기존의 탈황정제방식보다 흡착성능이 뛰어난 이온교환섬유를 이용하여, 황화수소($H_2S$)를 95% 이상 제거할 수 있는 고효율 섬유상 이온촉매 악취제거 시스템 개발을 수행하였다. 이온교환섬유는 방사선 조사를 이용하여 부직포에 라디칼을 인위적으로 형성시켜(그라프트 중합) 양이온 또는 양이온을 교환할 수 있도록 제조된 섬유상의 흡착제로, 이온교환 섬유의 화학적 이온교환과 물리적 흡착 및 탈착반응이 동시에 발생되고, 활성탄/실리카켈 보다 흡착능력이 2~4배 높다. 또한 이온섬유의 재생기능을 이용하여 장기적 다양한 악취($H_2S$, $NH_3$, 아민계, 메르갑탄류, 알데히드 등) 및 유해가스(VOCs, NOx, SOx) 등을 95% 이상 제거할 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.171-177
• /
• 1993

In decontamination process to remove radioactive materials of reactor cooling system, the metal ions dissolved by organic acids in decontamination solution are separated by use of ion exchange resin in the column. However, organic acids in decontamination solution decrease the apparent affinity of the resin to metal ions. In light of this, some experiments were carried out on the Amberlite IRN-77 cation resin with cobalt and iron to gain a better understanding of the complexation effects on the ion exchange process. Experimental results showed that EDTA among organic acids used as chemical decontaminants predominantly caused reduction of ion exchange capacity of cobaltous ion to resin since this reagent formed the complex with the cobaltous ion stronger than that with the ferrous ion. In contrast, the effects of oxalic acid and citric acid were found to be negligible. And, single and two-component nonlinear equilibrium relationships of the metal ions were established using experimental data.

• Prospectives of Industrial Chemistry
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.21-28
• /
• 2011

이온교환막을 이용한 전기적 탈염기술은 막모듈 내에 양이온교환막과 음이온교환막을 교대로 장착시키고 모듈의 양단 전극에 전압을 적용함으로써 물속에 용존되어 있는 양이온과 음이온들을 전기의 힘을 이용하여 선택적으로 투과시키는 원리를 기반으로 하는 청정공정 기술이다. 이온교환막 공정은 전통적으로 산/알칼리의 생산, 산업폐수의 중금속의 제거, 해수의 담수화, 반도체 산업의 초순수의 제조, 해수에서 식염의 제조, 발효산업의 유기산 및 아미노산의 회수 등 다양한 산업분야에서 응용되어 왔다. 최근에는 이러한 기존의 응용분야에서 벗어나 새롭게 응용분야가 넓어지고 있다. 이온교환막과 다공성 탄소전극을 결합한 막축전식 해수담수화기술, 해수와 담수의 염도차를 이용한 역전기투석식 해수발전 등의 새로운 선택분리기능 및 응용분야를 가진 이온교환막의 개발 및 공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 국내에서는 이온교환막이 아직 상용화되지 않고 있어 이온교환막을 이용한 응용연구가 활발하게 진행되지 못하고 있어 그 개발이 시급하다. 본 논문에서는 먼저 이온교환막을 이용한 전기투석식 탈염기술, 물분해 전기투석, 전기탈이온 공정에 관한 동향을 조사하였다. 아울러 미래의 이온교환막의 응용기술인 해수담수화기술로서 역삼투법과 경쟁하여 에너지를 낮게 소모할 것으로 예상되는 분리막을 이용한 막축전식 탈염기술과 무한한 신재생에너지원인 해수와 담수를 이용한 역전기투석 해수발전기술에 대해 기술의 원리들과 최근의 연구동향 등을 정리하였다.