• 방사성폐기물학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.57-63
• /
• 2010

경막결정화를 이용한 산화물 사용후연료의 전해환원 공정에서 발생하는 LiCl 염폐기물 내 포함되어 있는 Cs 및 Sr을 분리(농축)에 대한 실험을 수행하였다. 결정화 공정에서 Cs 및 Sr과 같은 불순물들은 불순물들의 용융염상 및 결정상에 대한 용해도이 차리로 분리되어 최종적으로 작은 양의 LiCl 용융염내에 농축된다. 본 연구에서는 LiCl-CsCl-$SrCl_2$ 계에대한 고체-액체 상평형도를 통해 결정화를 통한 분리가능성을 파악하였으며 열전달방정식의 계산을 통해 경막결정화 운전중 LiCl 용융염상의 온도분포를 예측할 수 있었다. 경막결정화 공정에서 결정성장 속도는 분리효율에 큰 영향을 미쳤으며 90%의 LiCl 재생율을 가정할 경우 20-25 l/min의 냉각속도 그리고 $0.2g/min{\cdot}cm^2$ 보다 작은 결정성장 속도조건에서 각각의 Cs 및 Sr에 대하여 90% 정도의 분리효율을 나타내었다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 1999

We used Cu as a representative of metals to be directly adsorbed on the bare Si surface and studied its removal DHF, DHF-$H_2O_2$ and BHF solution. It has been found that Cu ion in DHF adheres on every Si wafer surface that we used in our study (n, p, n+, p+) especially on the n+-Si surface. The DHF-$H_2O_2$ solution is found to be effective in removing metals featuring high electronegativity such as Cu from the p-Si and n-Si wafers. Even when the DHF-$H_2O_2$ solution has Cu ions at the concentration of 1ppm, the solution is found effective in cleaning the wafer. In the case the n+-Si and p+-Si wafers, however, their surfaces get contaminated with Cu When Cu ion of 10ppb remains in the DHF-$H_2O_2$ solution. When BHF is used, Cu in BHF is more likely to contaminate the n+-Si wafer. It is also revealed that the surfactant added to BHF improve wettability onto p-Si, n-Si and p+-Si wafer surface. This effect of the surfactant, however, is not observed on the n+-Si wafer and is increased when it is immersed in the DHF-$H_2O_2$ solution for 10min. The rate of the metallic contamination on the n+-Si wafer is found to be much higher than on the other Si wafers. In order to suppress the metallic contamination on every type of Si surface below 1010atoms/cm2, the metallic concentration in ultra pure water and high-purity DHF which is employed at the final stage of the cleaning process must be lowered below the part per trillion level. The DHF-$H_2O_2$ solution, however, degrades surface roughness on the substrate with the n+ and p+ surfaces. In order to remove metallic impurities on these surfaces, there is no choice at present but to use the $NH_4OH-H_2O_2-H_2O$ and $HCl-H_2O_2-H_2O$ cleaning.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.207-213
• /
• 2009

정수장에서 수도꼭지까지 전체적인 물 공급 체계에서 수돗물의 수질은 먹는 물 기준에 적합해야 하지만 수돗물 공급과정에서 수질 모니터링과 충분한 관리가 이루어지지 않고 있다. 특히 대부분의 소규모 저수조(지하저수조 또는 고가(高架)저수조)의 수도관은 다양한 오염원에 노출되어 있다. 최근의 수질 모니터링 시스템은 몇몇 대형 정수장과 배수지 등에 설치되어 운영하고 있다. 특히 인터넷을 이용한 수질 모니터링은 언제 어디서나 주민들이 확인할 수 있도록 몇몇 지방자치단체에서 채택하고 있다. 이러한 시스템을 구축하는 것은 대규모 시설을 필요로 하기 때문에, 아파트, 공공건물, 소규모 지하저수조 또는 고가저수조와 같은 규모가 적은 물 공급시설에는 제한적으로 적용된다. 본 연구에서는 저렴한 각각의 수질센서 모듈을 집적화하여 개발한 다항목 수질계측기를 이용하여 인터넷에서 운용되는 온라인 모니터링 프로그램을 개발하였다. 저수조 관리자는 온라인으로 먹는 물의 수질 측정값을 모니터링할 수 있다. 제안된 다항목 수질측정기를 집적화하였으며, 저수조의 크기와 관계없이 저가로 다양한 저수조에 쉽게 적용할 수 있는 시스템이다.

• 대한화학회지
• /
• 제60권1호
• /
• pp.34-38
• /
• 2016

본 연구는 zinc acetate dihydrate와 sodium hydroxide를 사용하여 ZnO nanoparticles (ZnO NPs)을 합성하였다. 실험에 사용된 방법은 초음파 방법이다. 같은 농도의 각각 zinc acetate dihydrate와 sodium hydroxide를 de-ionized water에 넣고 30분간 교반 하였다. 이 과정에서 생성된 백색의 생성물은 교반 하면서 ultrasonic processor을 사용하여 각각 60분, 120분, 180분, 240분, 360분 처리하였다. 생성물들은 원심분리 후 남은 이온들을 제거하기 위하여 에탄올을 사용하여 여러 번 세척하고, 50 ℃에서 24시간 동안 건조하였다. 합성된 물질들의 결정성과 구조적 특성을 확인하기 위하여 X-ray diffraction spectroscopy(XRD)와 Field emission scanning electron microscopy(FE-SEM)을 사용하였다. 광 촉매 효과는 오염물질 대신 Rhodamin-B를 사용하여 UV 조사하에 암실에서 실험하였다. 광 촉매 효과는 UV-vis spectrometer를 이용하여 확인하였다. XRD 결과 순수한 ZnO가 합성된 것을 확인 하였다. FE-SEM을 통하여 시간이 지남에 따라 구 형태에서 막대형태를 지나 꽃 형태로 변하는 것을 확인 할 수 있었다. 광촉매 특성 결과 꽃 형태를 가진 ZnO NPs가 광 촉매 특성이 가장 우수한 것으로 확인 되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권4호
• /
• pp.480-484
• /
• 2011

본 연구에서는 원료 유지로 산가 0.68 mgKOH/g, 수분 함량 0.09%, 고형물 함량 0.13%, 인 함량 40 ppm가량의 crude canola oil을 바이오디젤의 원료유로 활용하기 위하여 인 함량을 10 ppm 이하로 낮추는 탈검 공정을 수행하였다. Crude canola oil을 바이오디젤의 원료유로 사용하기 위해 수용성 탈검과 phospholipase A2를 탈검제로 하는 효소 탈검 공정을 비교하는 실험을 수행하였으며, 분석 결과를 바탕으로 바이오디젤의 원료유로써 조건을 만족시키는 탈검 방법을 선정하고 반응 조건을 확립하였다. 수용성 탈검의 경우에는 증류수 사용량 oil 대비 2 wt%, 반응온도 $30^{\circ}C$, 교반 속도 900 rpm에서 탈검 효율이 다른 조건에 비하여 높았으며, 반응 시간은 30분이 가장 효과적인 것으로 나타났다. Phospholipase A2를 탈검제로 사용하는 효소 탈검의 경우에는 인 함량결과를 보면 모든 조건에서 비슷한 탈검 효율을 나타내었다. 그리하여 산가 분석을 실시한 결과, 효소 투입량 oil 대비 90 ppm, pH 5, 반응 온도 $50^{\circ}C$에서의 탈검 효율이 다른 조건과 비해 우수하였다. 수용성 탈검과 효소 탈검을 비교해 보면, 효소 탈검이 효율이 높았으나 바이오디젤의 원료유를 생산하는 목적의 경우, 반응시간, 공정의 경제성을 고려할 때 수용성 탈검을 선택하는 것이 유리하다고 판단되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제55권2호
• /
• pp.141-155
• /
• 2017

이논문에서는 $CO_2$ 활용기술관점에서광물탄산화기술의하나인제철슬래그를이용한침강성탄산칼슘(Precipitated Calcium Carbonate, PCC) 제조 기술의 개발 현황을 고찰하였다. 광물 탄산화 기술의 원리, 특징, 전세계적 개발 현향을 살펴보았고, PCC 제조기술 및 시장동향도 파악하였다. 광물 탄산화는 안정적이고 친환경적인 기술로, 산업 부산물의 경제적 처리를 가능하게 한다. 일반적으로 슬래그중 Ca 용출 및 고액 분리 과정후 상등액과 $CO_2$의 반응을 통해 탄산칼슘을 제조한다. 이 기술은 파일럿 단계까지 기술개발이 진행되었으며(알토대학교의 Slag2PCC), 상용화를 위해서는 경제성 증대가 필요할 것으로 판단된다. 개발을 위한 핵심 기술로는 슬래그로부터 Ca의 효과적 용출 및 불순물 제거, 탄산칼슘의 입도 및 입형 제어를 통한 고부가가치화, 잔사 슬래그의 활용방안 발굴, 연속공정 구현을 위한 반응 조건최적화 등을 들 수 있다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제12권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 2003

약 90%의 $Mn_3$$O_4$를 함유하는 고탄소폐로망간을 중저탄소폐로망간으로 제조하는 과정의 bag filter에 채집된 분진에는 소량의 Na, K, Fe, Si, Ca, Mg등의 불순물이 함유된다. 환원배소로 망간을 MnO의 상태로 만든 분진을 질산으로 침출하여 고농도 망간 침출액을 조제하고, 조제된 침출액에서 불순물을 제거하기 위한 기초실험을 하였다. 침출액중의 철 성분은 침출액의 pH를 4 이상으로 하여 수산화철 침전을 생성시킨 다음 여과에 의해 제거하므로써 여액 내의 잔류농도가 수ppm 이하가 되도록 하였고, 이 때 규소성분도 수산화철과 함께 공침시켜 10ppm 이하로 제거하였다. 4N의 질산을 사용하는 경우 질산 $1ell$ 대하여 환원된 분진 150g을 첨가하면 침출액의 pH가 4이상으로 되어 철과 규소 성분이 제거된 Mn농도가 약 10%인 침출액을 조제 할 수 있었다. 그리고 Ca 와 Mg를 옥살산염 형태로 침전시켜 제거할 목적으로 수행한 단일 옥살산염 수용액에서의 Mn과 Ca, Mg의 용해 및 침전 특성 조사에서는 수용액의 온도가 높을수록 반응속도가 빨라져 Mg의 제거에 유리하며, pH가 낮을수록 고농도의 Mn용액을 얻을 수 있으며 이 때 용액내의 Ca/Mn 및 Mg/Mn은 pH에 관계없이 일정하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제15권6호
• /
• pp.48-55
• /
• 2006

가정용 폐건전지의 재활용 상용화를 위하여 물리적 처리방안에 대한 재활용 기술을 확립하기 위한 형상선별, 파쇄, 자력선별, 입도분리 그리고 와전류 정전선별을 통한 물리적 처리연구를 수행하였다. 그 결과 형상선별기를 이용하여 폐망간전지를 형상별 중량별로 시간당 $400{\sim}600$개의 속도로 분리하는 기술을 확립하였다. 파쇄, 자력선별 그리고 입도분리를 통해 망간, 아연, 철의 함량을 조사해본 결과, 자성체에는 망간과 아연 둥의 불순물 함량이 각각 0.1%이하였으며 99%이상이 Fe임을 알 수 있었다. 또한 비자성체의 경우에는 폐망간전지 종류에 따라 Zn이 $22{\sim}30%$, Mn이 $16{\sim}22%$ 그리고 Fe는 $1{\sim}3%$정도였고 기타 탄소봉과 플라스틱, 종이 등이 대략 $37{\sim}50%$정도였다. 와류 정전선별기로 Zn 판상을 회수한 결과, 최적실험 조건인 선속 $2,250m/min{\sim}2,750m/min$ 사이에서 96%이상의 회수가 이루어졌다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제24권2호
• /
• pp.62-68
• /
• 2015

폐 솔더로부터 제조된 조주석을 전해 정련을 통하여 고순도 주석으로 제조하기 위한 연구를 수행하였다. 주석 전해정련 시 인가 전압이 0.2V일 때 99.98%의 주석이 얻어지며 0.3V로 생산 시 99.92%로 3N 이상의 주석이 얻어진다. 생산량과 주석의 순도를 고려한 전류밀도는 $100{\sim}120A/m^2$이며 이때 전류효율은 94% 이상이었다. 전해액중에 황산이 20~25g/L로 유지될 경우 생산된 전해주석에서 납이 100ppm 이하로 포함됨을 알 수 있었다. 슬라임의 XRD 분석결과 양극에 포함된 Cu, Ag 등은 $Cu_6Sn_5$, $Ag_3Sn$등의 합금상으로 분석되었으며 Pb의 경우는 $PbSO_4$의 화합물 형태로 슬라임을 형성하는 것을 알 수 있었다.

• 한국생산제조학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.123-129
• /
• 2012

Recently, interests on cleaning robots workable in pipes (termed as in-pipe cleaning robot) are increasing because Garbage Automatic Collection Facilities (i.e, GACF) are widely being installed in Seoul metropolitan area of Korea. So far research on in-pipe robot has been focused on inspection rather than cleaning. In GACF, when garbage is moving, the impurities which are stuck to the inner face of the pipe are removed (diameter: 300 mm or 400 mm). Thus, in this paper, by using TRIZ (Inventive Theory of Problem Solving in Russian abbreviation), an in-pipe cleaning robot of GACF with the 6-link sliding mechanism will be proposed, which can be adjusted to fit into the inner face of pipe using pneumatic pressure(not spring). The proposed in-pipe cleaning robot for GACF can have forward/backward movement itself as well as rotation of brush in cleaning. The robot body should have the limited size suitable for the smaller pipe with diameter of 300 mm. In addition, for the pipe with diameter of 400 mm, the links of robot should stretch to fit into the diameter of the pipe by using the sliding mechanism. Based on the conceptual design using TRIZ, we will set up the initial design of the robot in collaboration with a field engineer of Robot Valley, Inc. in Korea. For the optimal design of in-pipe cleaning robot, the maximum impulsive force of collision between the robot and the inner face of pipe is simulated by using RecurDyn(R) when the link of sliding mechanism is stretched to fit into the 400 mm diameter of the pipe. The stresses exerted on the 6 links of sliding mechanism by the maximum impulsive force will be simulated by using ANSYS$^{(R)}$ Workbench based on the Design Of Experiment(in short DOE). Finally the optimal dimensions including thicknesses of 4 links will be decided in order to have the best safety factor as 2 in this paper as well as having the minimum mass of 4 links. It will be verified that the optimal design of 4 links has the best safety factor close to 2 as well as having the minimum mass of 4 links, compared with the initial design performed by the expert of Robot Valley, Inc. In addition, the prototype of in-pipe cleaning robot will be stated with further research.