본 연구에서는 전기화학적인 방법을 사용하여 Pt와 Ni 기판 상에 니켈 나이트레이트 용액을 사용하여 박막 형태의 알파 상 니켈 수산화물을 형성한 후 층간 존재하는 음이온의 종류와 농도에 따라 층상구조물의 층간 거리에 대해여 조사하였다. 층간 존재하는 나이트레이트 음이온과 양전하를 가진 층 사이의 정전 인력에 의하여 층간 거리(d003)는 층간 음이온의 농도에 역비례 하는 것으로 관찰되었으며, 특히 FT-IR 분석을 통하여 층간 거리가 감소한 경우 hydrogen-bonded OH만이 존재함을 확인하였다. GC-MS 분석 결과, 본 연구에 니켈 나이트레이트 용액을 사용하였음에도 불구하고 층간에 많은 량이 카보네이트 이온이 존재하는 것으로 조사되었다.
Phenanthrene 오염토양 정화를 위한 동전기-펜턴 공정에서, 전해질의 종류와 전극반응에 따른 전기삼투유량의 변화와 오염물의 분해율을 관찰하였다. 전압경사는 초기에 감소하였다가 다시 증가하였는데, 이는 전류가 공급됨에 따라 이 온이 토양 내로 유입되어 전도도가 증가하였다가, 전기삼투 및 전기이동 현상에 의해 이온이 유출수를 통하여 빠져 나가 토양 내의 이온 농도가 다시 감소하여 전도도가 감소하였기 때문이다 총 전기삼투유량은 $NaCl>KH_2PO_4>MgSO_4$의 순서로 나타났는데, 이는 같은 몰농도(M)에서 $MgSO_4$의 이온세기가 다른 전해질보다 높았기 때문이다. 과산화수소를 첨가했을 경우는, 첨가하지 않은 경우보다 펜턴 반응에 의한 산화분해로 제거율이 향상되었다. NaCl의 경우, 양극 전극조에서 전극 반응에 의해 생성된 염소 가스($Cl_2$)가 산성조건에서 용해되어 형성된 하이포아염소산 (HClO)이 오염물의 산화분해를 증가시켜 다른 전해질보다 높은 제거율을 나타내었다. 따라서 동전기-펜턴 공정에서 제거율을 향상시키기 위해서는, 전해질이 토양 내에서 동전기적 이동 메커니즘에 미치는 영향과 더불어 양극 전극조에서의 전극 반응에 의한 생성물의 특성 또한 고려되어야 한다.
액상 폐기물의 자원화 처리 방법의 하나로서 공해방지와 지력증강을 위하여 액상유우 분뇨의 호기성 처리기술을 실용화하는데 기초자료가 되는 액상유우 분뇨의 화학적 특성 분석 결과는 다음과 같다. 1)고액 분리하지 않은 액상유우 분뇨의 고형물 농도(TS)는 7.54(%wb), 산도(pH)는 6.92, 유기물 농도(TS)는 79.34(%TS), 화학적 산소 요구량(COD)은 81,300~96,500(mg/$\ell$), 암모니아태 질소(NH$_3$-N)는 1,690~2,300(mgfe), 및 질산태 질소(NO,-Pf)는 36.0-40.0(mg/$\ell$) 이었다. 2) 고액분리된 액상유우 분뇨의 화학적 특성은 우사형식, 분뇨배출방식, 고액분리기 종류 등에 따라 상이하며 고형물 농도는 4.43~7.95(%wb), 산도(pH)는 7.31, 유기물 농도(VS)는 74.57~79.93(%TS), 화학적 산소 요구량(COD)은 52,400~73,700(mg/$\ell$), 암모니아태 질소(NH$_3$-N)는 2,035~2,960(mg/$\ell$), 질산태 질소(NO$_3$-N)는 19.0~30.0(mg/$\ell$) 의 범위를 나타내고 있었다.
The changes of acid-base status in vitro of the venous blood for 24 hours in ten Korean native goat were investigated. The acid-base parameters were measured within ten minutes after collection of the blood, and every hour during the first six hours and finally after twenty four hours of storage. Blood samples were stored at two different temperatures ($0-4^{\circ}C$ and $21-24^{\circ}C$). Twelve goats were induced acute acid-base disturbances by intravenous infusion of either hydrochloric acid or sodium bicarbonate and inhalated with $CO_2$ gas mixture (20% $CO_2$, 80% $O_2$) or hyperventilation were performed by means of respirator. The results were as follows; 1. Blood samples could be stored during the first two hours in ice water ($0-4^{\circ}C$) and one hour at room temperature without significant changes in pH. The magnitudes of changes were similar to those of cow, and lower than those of men and dogs. 2. The mean values of acid-base parameters in normal goat were arterial pH, 7.40; $P_{CO_2}$, 35.4mmHg; $HCO_3{^-}$, 21.8mEq/L. 3. Both the base excess and the bicarbonate showed high correlation (r=0.99) during the metabolic disturbance and were represented as $B.E.=1.38\;HCO^-{_3}-29.7$. 4. The slope of blood buffer curve obtained from the in vivo experiment was 16.3mEq/L/pH. 5. The magnitudes of changes in hydrogen ion concentration per unit change of $P_{CO_2}$ were 0.8nM/mmHg in hypercapnia and 1.0nM/mmHg in hypocapnia. 6. The ranges of acid-base parameters in normal goat urine were pH, 6.0-8.1; $P_{CO_2}$, 42-61mmHg; $HCO_3{^-}$, 2-110mEq/L. The concentration of potassium was higher (60-200mEq/L), and that of sodium was lower (8-70mEq/L) than those of human urine.
AlGaN 기반 UV-C 발광다이오드(LEDs)에 전기화학적 전위차 활성화(EPA)에 의한 p-형 활성화를 진행하였다. 높은 저항과 낮은 전도도를 유발하는 중성 Mg-H의 복합체의 수소원자를 EPA를 이용하여 제거하여 p-형 활성화 효율을 높였다. 중성 Mg-H 복합체는 주요 매개 변수인 용액, 전압, 시간에 의해 Mg-과 H+로 분해되며, 2차 이온질량 분광법(SIMS) 분석을 통하여 개선된 정공 캐리어의 농도를 확인할 수 있었다. 이 메커니즘은 결국 내부 양자효율(IQE)의 증가, 광 추출 효율 향상, 역 전류 영역의 누설전류 값 개선, 접합 온도 개선 등을 이루어 결과적으로 UV-C LED의 수명을 향상시켰다. 체계적인 분석을 위해 SIMS, Etamax IQE 시스템, 적분구, 전류-전압(I-V) 측정 등을 사용하였으며, 그 결과를 기존의 N2-열 처리 방법과 비교 평가하였다.
Jinsoo Choi;Cho-Rong Kim;Yong-Sang Cho;Hyuk-chul Kwon;Kyu-Min Song
Nuclear Engineering and Technology
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제55권10호
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pp.3543-3548
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2023
Shutdown chemistry evolution is performed in nuclear power plants at each refueling outage (RFO) to establish safe conditions to open system and minimize inventory of corrosion products in the reactor coolant system (RCS). After hydrogen peroxide is added to RCS during shutdown chemistry evolution, corrosion products are released and are removed by filters and ion exchange resins in the chemical volume control system (CVCS). Shutdown chemistry evolution including RCS clean-up time to remove released corrosion products impacts the critical path schedule during RFOs. The estimation of clean-up time prior to RFO can provide more reliable actions for RCS clean-up operations and transients to operators during shutdown chemistry. Electric Power Research Institute (EPRI) shutdown calculator (SDC) enables to provide clean-up time by Co-58 peak activity through operational data from nuclear power plants (NPPs). In this study, we have investigated the results of EPRI SDC by shutdown chemistry data of Co-58 activity using NPP data from previous cycles and modeled the estimated clean-up time by EPRI SDC using average Co-58 activity of the NPP. We selected two RFO data from the NPP to evaluate EPRI SDC results using the purification time to reach to 1.3 mCi/cc of Co-58 after hydrogen peroxide addition. Comparing two RFO data, the similar purification time between actual and computed data by EPRI SDC, 0.92 and 1.74 h respectively, was observed with the deviation of 3.7-7.2%. As the modeling the estimated clean-up time, we calculated average Co-58 peak concentration for normal cycles after cycle 10 and applied two-sigma (2σ, 95.4%) for predicted Co-58 peak concentration as upper and lower values compared to the average data. For the verification of modeling, shutdown chemistry data for RFO 17 was used. Predicted RCS clean-up time with lower and upper values was between 21.05 and 27.58 h, and clean-up time for RFO 17 was 24.75 h, within the predicted time band. Therefore, our calculated modeling band was validated. This approach can be identified that the advantage of the modeling for clean-up time with SDC is that the primary prediction of shutdown chemistry plans can be performed more reliably during shutdown chemistry. This research can contribute to improving the efficiency and safety of shutdown chemistry evolution in nuclear power plants.
고분자 전해질 연료전지(Polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC) 고분자막의 내구성 향상을 위해서 빠른 시간에 내구성을 평가할 수 있는 가속 내구 평가법들이 연구 개발되었다. 그러나 트럭, 버스 등 대형 상용차용 연료전지 수명은 승용차보다 3배 이상 요구되어 화학적 가속 내구 평가(Accelerated stress test, AST) 시간도 길어져서 1,500 시간 이상이 되었다. 그래서 본 연구에서는 단 시간내에 고분자막의 화학적 내구성을 평가하기 위한 방법으로 막 초기 특성으로 내구성을 예측할 수 있을지 검토하였다. 초기 특성으로 수소투과전류밀도(Hydrogen crossover current density, HCCD)와 단락 저항(Short resistance, SR)을 그리고 3시간의 셀 밖 실험으로 가능한 Fenton 실험을 통해 AST 시간을 예측하였다. HCCD와 불소 이온 유출 농도가 증가하면 AST 시간이 선형적으로 짧아지는 경향을 보였으나 편차가 있었다(R2 ≒0.65). SR이 감소하면 AST 시간이 선형적으로 증가하는 상관관계를 보였으며 정확도가 높아(R2 =0.93) 고분 자막 초기 SR로 AST 시간을 예측할 수 있었다.
본(本) 연구(硏究)에서 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다 1. 황촉규모(黃蜀葵根) 점액(粘液)을 Bacillus subtilis ATCC 6633 Escherichia coli 1410등(等) 세균(細菌)의 증식배지(增殖培地)로서 매우 적합(適合)하고, $30^{\circ}C$, 24시간(時間)에 세균증식극기(細菌增殖極期)에 이른다. 2. 상대점도(相對粘度) ${\eta}_{\gamma}=10$으로 조제(調製)된 황촉규근(黃蜀葵根) 점약(點藥)의 점도(粘度)는 초기(初期)에 급격(急激)하게 저하(低下)되고 24시간(時間)이 경과(經過)된 다음에는 거의 일정(一定)하다. 항생물질(抗生物質)의 첨가(添加)나 고압가열조작(加熱操作)을 행(行)하여 점도저하(粘度低下)의 경향(傾向)을 어느정도(程度) 작게 할 수는 있으나 저하(低下)를 완전(完全)히 억제(抑制)할 수는 없다. 3. 황촉규근점액내(黃蜀葵根粘液內)의 당함량(糖含量)은 대분로 보아 세균(細菌)의 증식(增殖)에 따라 감소(減少)한다. 점액내(粘液內) 세균증식(細菌增殖)에 따른 세균수(細菌數)와 점도(粘度)의 저하(低下)는 서로 역상관관계(逆相關關係)가 이루어지나 당함량(糖含量)과의 관계(關係)는 모든 경우 반드시 역산관관계(逆相關關係)가 이루어지는 것은 아니다. 4. 황촉규근(黃蜀葵根) 점액내(粘液內)의 세균증식(細菌增殖)에 따른 수소(水素)이온 농도(濃度)는 초기(初期)에는 약간(若干) 저하(低下)하는 경향(傾向)을 보이나 12시간(時間)이 경과(經科)된 다음에는 세균(細菌)의 증식(增殖)에 적합(適合)한 액성(液性)을 나타낸다. 5. 황촉규근(黃蜀葵根) 점도(粘度)의 생물학적(生物學的) 요인(要因)에 의한 점도(粘度) 저하(低下)를 점액(粘液)의 fluidity ${\phi}$와 점액(粘液)의 점도저하속도(粘度低下速度) k와 관련(關聯)시켜 동역학적(動力學的)으로 고찰(考察)하여서 $l_n{\phi}_2l{\phi}\;=\;k_2-k_1$으로 나타낼 수 있는 근사(近似)한 관계식(關係式)이 유도(誘導)되며 이 식(式)으로 실험(實驗)의 결과(結果)가 잘 설명(說明)된다.
염산농도가 낮은 용액에서 TBP/MIBK와 다른 중성추출제(Cyanex 923, TOPO, TOP)의 혼합용매에 의한 리튬(I)의 용매추출실험을 수행했다. 0.1 M의 $FeCl_3$가 추출된 TBP/MIBK는 염산농도를 1에서 9 M로 변화시켜 준비하였다. 약한 염산용액에서 리튬(I)의 추출은 유기상에서 $FeCl_3$의 안정도와 관계된다. $FeCl_3$가 추출된 TBP를 진한 염산용액에서 제조하는 경우, 추출시 철의 탈거율이 작아 리튬(I)이 수소이온과의 교환반응에 의해 추출되었다. 혼합용매에서 TBP의 농도도 $FeCl_3$의 안정에 영향을 미쳤다. TBP에 비해 $FeCl_3$는 MIBK로부터 쉽게 탈거되어 리튬(I)을 추출하지 못했다. TBP/MIBK와 혼합용매로 첨가된 중성추출제의 종류는 리튬(I)의 추출과 철의 탈거에 영향을 미치지 않았다.
고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성 향상을 위해서 고분자 막의 내구성을 짧은 시간에 정확히 평가하는 것은 중요하다. 고분자 막의 화학적 가속 내구 평가 시험 조건은 고전압, 고온, 저가습, 고가스압이다. 이들 조건들을 변화시키며 프로토콜을 개발한다고 할 수 있다. 그러나 각 시험 조건이 고분자 막을 열화시키는데 상대적으로 얼마나 많은 영향을 주는지 연구되지 않았다. 고분자 막 화학적 가속 열화 실험에서 4가지 인자(조건)들의 영향력을 요인실험법을 통해 검토하였다. 가속 열화 후 고분자 막 열화 정도는 수소투과도와 불소 이온 유출 농도 측정으로 알 수 있었고, 불소 이온 농도 차이에 의해 8 조건의 고분자 막 열화 순위를 결정할 수 있었다. 고분자 막 열화 인자의 영향력은 전압> 온도 > 산소압 > 습도 순임을 보였다. 고분자 막 화학적 열화에 전극 촉매 열화가 영향을 줌을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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