• Clean Technology
• /
• v.18 no.4
• /
• pp.446-450
• /
• 2012

Strong alkaline electrolyzed water which is produced in cathode by electrolyzing the solution where electrolytes (NaCl, $K_2CO_3$ etc.) are added in diaphragm electrolytic cell, is eco-friendly and has cleaning effects. So, it is viewed as a substitution of chemical cleaner. In addition, strong alkaline electrolyzed water is being used by some Japanese automobile and precision parts manufacturing industries. When strong alkaline electrolyzed water is produced by using diaphragm electrolytic cell, it is necessarily produced at the anode side. Since strong acidic electrolyzed water produced is discarded when its utilization cannot be found, production efficiency of electrolyzed water is consequently decreased. Also, there is a weakness electrolytic efficiency is decreasing due to the pollution of diaphragm. In order to overcome this, non-diaphragm all-in-one electrolytic cell integrated with electrode reaction chamber and dilution chamber was applied. Strong alkaline electrolyzed water was produced for different composition of electrolytes, and their properties and characteristics were identified. In comparing the properties between strong alkaline electrolyzed water produced in diaphragm electrolytic cell and that produced in all-in-one electrolytic cell, the differences in ORP and chlorine concentration were found. In emulsification test to confirm surface-active capability, similar results were obtained and strong alkaline electrolyzed water produced in non-diaphragm all-in-one electrolytic cell was identified to be useable as a cleaner like strong alkaline electrolyzed water produced in diaphragm electrolytic cell. Strong alkaline electrolyzed water produced in non-diaphragm all-in-one electrolytic cell is thought to have sterilizing power because it has active chlorine which is different from strong alkaline electrolyzed water produced in diaphragm electrolytic cell.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2006.11a
• /
• pp.278-282
• /
• 2006

연속식 스테인레스 단자방식의 전해수기를 이용하여, 기기의 특성과 연근해 다획성 어종인 오징어를 빙장온도대에서 담수빙과 산성전해수빙, 염기성전해수빙으로 저장 중에 선도 보존효과 및 표피색의 변화에 대하여 검토하여 향후 전기분해수의 연안산 해산어류의 빙장 적용기초 자료로 이용하고자 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 전체적으로 동일한 Amphere를 걸 었을때, 산성전해수의 경우 낮은 pH를 유지했으며, 유량을 늘릴수록 산성도가 떨어지는 것을 알 수 있었다. 먹는물 수질기준에 따른 유속별 생산 전해수의 수질분석 및 미생물검사결과 세균학적인 검사의 경우 모든 검사과정에서 먹는물 기준 이하치를 나타내고 있으나 산성전해수의 경우 미생물학적인 검사에서 음성의 결과를 나타냈다 전해수빙과 담수빙 저장중 오징어의 일반성분과 VBN관찰 결과 수분함량은 77.65%였으며 단백질함량은 18.32%, 지질의 함량은 2.41%, 회분함량은 1.62%로 나타났다. 빙장 저장직전 11.2mg/100g이었으며, 저장 초기에 모든 전해 환원산성수 빙장구에서 VBN 증가가 억제되었다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
• /
• v.29 no.2
• /
• pp.193-198
• /
• 2012

The following results are from the test of semi-gel electrolyte to store energy efficiently and use advanced VRLA batteries by photovoltaic and wind power generation. Semi-Gel electrolyte with Silica 5% became Gel after 1 and half hour. It shows it is the most suitable time that the electrolyte can be absorbed into the separator and active material of plate to be gel. The test also says that semi-gel electrolyte shows the much better performance for low-rate discharge and the liquid electrolyte is good for high-rate discharge because the reaction rate of gel electrolyte is slower than liquid one for high-rate discharge performance. The test with DOD10% and DOD100% says that 5% silica electrolyte shows much better performance for life efficiency than liquid one. Because semi-gel electrolyte increase the efficiency of gas recombination at the chemical reaction of VRLA battery and it makes minimizing the reduction of electrolyte. Using the 5% silica electrolyte in order to improve the stroage efficiency and life performance for photovoltic and wind power generation, it causes improving by 4.8% for DOD100% and 20% for DOD10%.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.346-346
• /
• 2009

산화물 형태 사용후핵연료의 효율적 처분 혹은 재활용을 위한 연구 가운데, 고온의 LiCl 용융염 중에서 전해환원하여 금속으로 환원시킨 후, 환원된 금속을 고온의 LiCl-KCl 용융염에서 전해정련하는 연구가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있다. 전해환원을 위해 일정 농도 $Li_2O$가 LiCl 용융염에 첨가되며 $Li_2O$ 농도가 높으면 반응 재질의 부식성이 크게 증가하므로 일반적으로 우라늄 산화물은 1wt% 이하의 $Li_2O$ 농도에서 전해환원 된다. 우라늄 산화물의 전해환원 전위는 $Li_2O$의 전해환원 전위 보다 표준 상태를 기준으로 공정온도인 650 $^{\circ}C$ 에서 약 70 mV 정도 낮기 때문에 전해환원 과정에서 $Li_2O$ 의 환원으로 Li 금속이 생성될 가능성이 있으며 우라늄 산화물은 대부분 직접 전해환원 되지만 일부 Li에 의해 화학적으로 환원되기도 한다. 전해환원 공정에서 환원되지 않은 희토류 산화물은 전해정련 공정에서 $UCl_3$와 반응하여 $UO_2$를 생성시켜 공정 효율을 떨어뜨린다. 따라서 전해환원 공정에서 가능하연 최대한 희토류 산화물을 금속으로 환원시키는 조건을 찾아내는 것이 바람직하고 이를 위해서 우선 전해환원 공정에서 희토류 산화물의 화학적 거동의 이해가 요구된다. 본 연구에서 열역학적 검토를 통하여 희토류 산화물의 환원 조건을 조사한 결과 희토류 산화물은 매운 낮은 $Li_2O$ 농도에서 Li에 의해 환원되고, 1wt% 이하의 $Li_2O$ 농도에서는 Sc와 Lu의 산화물이 $Li_2O$와 복합산화물을 형성하고 이들 복합산화물은 Li에 의해 환원되지 않는 것으로 나타났다. 또한 희토류 원소 별로 희토류 원소 산화물의 Li에 의한 환원 조건으로서 평형상태에서의 $Li_2O$ 농도 즉 환원 임계 $Li_2O$ 농도를 실험적으로 측정하였으며 1wt% $Li_2O$ 농도 이하에서 열역학적 해석과 동일하게 Sc와 Lu만이 복합산화물을 형성하여 Li에 의해 직접환원 되지 않는 것으로 관찰되었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.258-259
• /
• 2002

본 연구는 304 STS을 전해연마하여 표면의 조도를 나노 단위까지 제어하기 위한 leveller의 개발이 목적이다. 이를 위해서 AFM을 이용하여 조도를 측정하였고 분극실험을 통해 표면특성을 연구하였다. 전해연마는 인산:황산:증류수를 8:1:1 비율로 전해액을 만들었고 부가적으로 첨가제를 넣어 전해연마를 실행했다. 분극실험은 일정한 전극간격을 유지하여 정전압 조건에서 1mV/s의 속도로 주사하여 실험하였다. 전해연마 시간이 증가함에 따라, 첨가제의 양이 적게 들어갈수록 평활도가 향상됨을 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.289-290
• /
• 2007

본 연구에서 제시된 모델을 기반으로 KCl-LiCl/Cd의 전해제련 시스템 해석을 통하여 다성분 금속염의 전해 분리의 기본 특성을 이해할 수 있었으며, 주어진 정전류 전해제련 모사에서 전해거동을 예측할 수 있었다. 또한 시간에 따른 용융염 전극반응에 참여하는 각 원소들의 전류 및 전극반응에 가해지는 전위를 예측할 수 있는 모델로써 전해장치의 설계 및 운전시 전해 변수들이 전해성능에 미치는 영향을 판단하는데 유용하게 활용될 것이 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.222-223
• /
• 2015

주석 폐자원에서 전해정련을 통해 고순도 주석을 회수하고자 전해정련에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 전해정련으로는 Pb와 Sn을 분리 회수가 어려우나 전해액의 주석 농도를 25g/L이상으로 유지하고, 황산 첨가를 통하여 전해 주석의 Pb함량 제어가 가능함을 알 수 있었다. 전해를 위한 인가전압은 0.2V에서 고순도의 주석을 얻을 수 있었고, 안정적인 전해정련 공정을 수행하기 위해서는 첨가제로 베타나프톨과 아교가 필요하며 각각 0.1%, 1%가 적정 조건임을 알 수 있었다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.17 no.3
• /
• pp.347-353
• /
• 2019

The composition of the reduced fuel produced in the electrolytic reduction process of pyroprocessing affects the concentration change of $UCl_3$, an important operating variable of the electrorefining process. In this study, we examined the concentration change of $UCl_3$ in the electrorefiner according to the content of TRU and RE elements in the reduced fuel and the concentration of $Li_2O$ introduced in the electrorefiner accompanied with the reduced fuel. Considering only the TRU and RE elements, the concentration of $UCl_3$ decreased with increasing the number of electrorefining operation batch. In order to operate one campaign (20 batches) of electrorefining process, it was found that additional injection of $UCl_3$ should be conducted more than 3 times. On the other hand, the concentration of $UCl_3$ in the electrorefiner changed significantly depending on the concentration of $Li_2O$ and, accordingly the number of operable electrorefining batches decreased rapidly, showing that the concentration of $Li_2O$ is an important operating variable in electrorefining. Therefore, the results of this study show that to maintain the concentration of $UCl_3$ in the electrorefiner, the operation mode should be set by taking into account the effect of $Li_2O$ as well as the TRU and RE elements contained in the reduced fuel.

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

• Resources Recycling
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.62-68
• /
• 2009

Continuous operation for 24h was carried out to establish the optimum condition at the magnesium fused salt electrolysis using a self made 150 ampere mono-polar type cell. An electrolyte composition of $MgCl_2$ 25%, NaCl 55%, $CaCl_2$ 19%, $CaF_2$ 1% was electrolyzed with applied voltage 7V, cathode current density $0.7-0.75A/cm^2$, electrode distance 6cm at $720{\sim}740^{\circ}C$ for 24 hours. Changes of applied current, composition of the electrolyte, current efficiency were investigated. Through the experiments, there were not any operating troubles with the self-made electrolytic cell. Purity of the electrolyzed magnesium metal was above 99%, and 89% of current efficiency was achieved. Some basic data for scale-up of the magnesium electrolysis equipment which would be necessary for commercialization were obtained.