실크 세리신은 누에(Bombyx mori)로부터 얻어지는 천연 거대분자 단백질로서, 누에고치실의 20~30%를 차지하고 있다. 세리신은 외부로의 자극으로부터 피브로인을 보호하는 역할을 하지만, 견사나 견직물을 얻기 위해서는 정련 공정에서 반드시 제거하게 된다. 현재 생산 현장에서는 비누/알칼리 정련법으로 세리신을 제거하고 있는데, 정련 폐액중에 포함되어 있는 세리신 단백질에서 분해된 각종 아미노산과 비누 및 강알칼리 약제로 인해 환경오염의 주된 원인이 되고 있다. (중략)
원자력발전소에서 발생되는 방사성 세탁폐액의 처리연구틀 위하여 100L/h 처리용량의 오존접촉조-활성탄탑-역삼투막-이온교환수지탑의 복합공정을 제작하고 영광 4호기에 설치하여 단위공정별 성능실험을 수행하였다. 오존에 의한 세제 제거율은 약 50%로 나타났으며, 활성탄탑을 거친후에는 거의 모든 유기물이 제거되었다. 역삼투막에 의하여 방사성핵종 제거율 설험은 원수의 부피를 1/10로 줄이는 데까지 농축도를 증가시키면서 수행하였는데, 농축도에 따라 핵종제거율이 약간 감소하는 경향은 있었으나 대체적으로 99% 정도의 제거율을 나타내었다.
MEO 공정에서 발생하는 질산폐액으로 부터 고농도 질산을 회수하기 위한 증발및 증류 공정특성을 연구하였다. 증발율이 20 이상인 경우 질산회수가 최대가 되는 특정 염농도가 존재함을 알 수 있었다. 증발율이 25인 경우 증발공정에서 발생한 묽은 질산용액을 12 M의 고농도 질산용액으로 농축하기 위한 증류탑을 계산하였다. 그 결과 증류탑은 효을이 70%인 9개의 단으로 구성되고, 환류비 0.25, 재비기 열량 2.7 kW, 응축기 열량 0.4 kW의 운전조건을 도출하였다.
본 연구는 반도체 및 LCD Photo 공정에서 발생되는 폐액의 재자원화를 위한 공정설계 data와 재자원화 기술의 성능향상을 위한 기초 자료를 제공하는데 있다. 재자원화 증류탑의 설계를 위한 공정모사를 통하여 공정폐액 재자원화의 최적조건을 설계할 수 있는 기초자료를 제안하였다.
제올라이트 4A와 AW-500을 2:3으로 혼합하여 충진한 제올라이트탑을 이용하여, 열 발생 핵종인 Cs과 Sr을 동시에 제거하는 연구를 수행하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 제올라이트 4A와 AW-500의 입도가 작을수록 Cs 및 Sr의 파괴점까지의 유출량은 급격히 증가하였고, Sr의 파괴점은 모의폐액의 유량 및 온도에 많은 영향을 받으나, Cs의 파괴점은 모의폐액의 온도에 무관하고, 유량에 미미한 영향을 받았다.
TRIGA Mark-II&III 연구로서의 운영과정에서 발생된 방사성 슬러리 함유 폐액에 대하여 음이온, 앙이온, 그리고 비이온 응집제를 첨가하였을 때의 여과 효과를 실험실 규모의 진공여과 장치로 연구하였다. 여과 실험 자료를 이용하여 Darcy’s Law에서 유도된 여과 케익 저항 값을 산출하였다. 응집제 사용으로 응집제를 사용하지 않은 경우롸 비교하여 케익 저항값의 개선은 있었지만, 수분함량은 증가하였다. 각각의 응집제 사용에 따른 침전율, 여과 케익의 수분함량, 그리고 여과 케익 저항 값을 비교한 결과 음이온 응집제 12~16ppm/$\ell$ waste를 사용하였을 경우가 가장 효과적인 것으로 나타났다.
주석도금폐액으로부터 이온교환수지를 이용하여 주석을 회수하는 연구를 하였다. 주석 흡착이 가능한 3종류의 이온교환수지를 사용하여 기초 실험한 결과 tertiary기능기를 가진 이온교환수지는 주석을 흡착하지 못하였고, iminodiacetic 기능기를 가진 이온교환수지는 주석의 흡착률은 높으나, 불순물 함량이 높았으며, ethylhexyl-phosphar의 기능기를 가진 이온교환수지는 주석의 흡착률은 낮으나 pH 조절에 따라 불순물의 제어가 가능하였다.
원전에서 발생하는 방사성 세탁폐액을 환경방사능 Zero Release 개념하에 완전히 처리하는 공정으로서 역삼투막을 이용한 방법이 연구되고 있는데 이에 앞서 역삼투막 공정의 주요 장애요소인 계면활성제 및 현탁물에 의한 탁도 제거를 위한 전처리 공정으로 활성탄과 한외여과막 결합장치를 제작하여 운전하였으며 실험 결과 90% 이상의 높은 세제 제거율과 60% 이상의 탁도 제거율을 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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