• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권3호
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• pp.1041-1048
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• 2021

An engineered barrier system (EBS) for the disposal of high-level radioactive waste (HLW) is composed of a disposal canister with spent fuel, a buffer material, a gap-filling material, and a backfill material. As the buffer is located in the empty space between the disposal canisters and the surrounding rock mass, it prevents the inflow of groundwater and retards the spill of radionuclides from the disposal canister. Due to the fact that the buffer gradually becomes saturated over a long time period, it is especially important to investigate its thermal-hydro-mechanical-chemical (THMC) properties considering variations of saturated condition. Therefore, this paper suggests a new method of measuring thermal conductivity and water suction for single compacted bentonite at various levels of saturation. This paper also highlights a convenient method of saturating compacted bentonite. The proposed method was verified with a previous method by comparing thermal conductivity and water suction with respect to water content. The relative error between the thermal conductivity and water suction values obtained through the proposed method and the previous method was determined as within 5% for compacted bentonite with a given water content.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제30권1호
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• pp.1-7
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• 1998

Effects of pH, bentonite and Portland cement on the leaching of the simulated waste glass were investigated. The simulated waste glass showed the low leach rate in the neutral pH region, while the leach rate in both acidic and alkaline regions increased. Addition of bentonite to the leachant enhanced the leaching of the waste glass. When the waste glass was leached at 72$^{\circ}C$ for 36 days in the ground water with gel state Na-bentonite, approximately 2.2${\mu}{\textrm}{m}$ of the surface was corroded out and the large amount of Ti, Nd, and Zr was observed on the surface. The amount of B leached from the simulated waste glass in the presence of domestic bentonite was about three times higher than that in the presence of Aldrich bentonite as well as Portland cement.

• 방사성폐기물학회지
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• 제11권2호
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• pp.95-102
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• 2013

고준위방사성폐기물 처분장의 완충재로 고려되고 있는 자연산 벤토나이트에 대해서 기존의 물리 화학적 및 광물학적 성질 외에 생물학적 특성을 살펴보았다. 국내산 '경주벤토나이트'를 대상으로 만든 현탁액을 영양배지 세럼병에서 일주일 이상 숙성시키며 시간에 따른 벤토나이트의 변화를 관찰하였다. 영양배지에서 활성화된 벤토나이트는 고체 시료뿐만 아니라 용액도 함께 변하였다. 용존황산염 수용액으로부터 검은색의 미립자 황화물이 생성되기 시작하였으며, 시료를 채취하여 배양한 결과 4 종류의 황산염환원박테리아(SRB)가 자체 생존하고 있음이 확인되었다. 이러한 결과는 벤토나이트 분말시료 내에 황산염환원(혹은 금속환원)박테리아가 고착 및 서식하고 있음을 말해주는 것으로, 이는 지하의 환원환경 조건하에서 완충재 내외부에 장기적으로 생지화학적 영향이 발현될 가능성이 있음을 의미한다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권3호
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• pp.3-9
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• 2002

제오라이트와 벤토나이트 시료를 사용하여 누용액중의 암모니아 성분을 제거하기 위한 실험을 수행하였다. 실점에 사용한 제오라이트와 벤토나이트 분말은 국내업체에서 제공한 시료를 별도의 정제과정을 거치지 않고 사용하였다. 수용액 pH측정결과 암모니아 수용액의 초기 pH 5.5~5.7에서 제오라이트 혹은 벤토나이트 첨가시 pH 가 상승하어 최대 pH 8.5까지 증가하는 현상이 관찰되었다. ammonium acetate 용액을 사용한 침출법으로 제오라이트와 벤토나이트의 C.E.C.를 측정한 결과 제오라이트는 129.7 meq/100gr을 또한 벤토나이트는 65.1 meq/100 gr의 수치를 나타냈으며, 두 경우 모두 $Na^{+}$ 이온이 전체 C.E.C. 중 가장 많은 부분을 차지하였다. 제오근라이트와 벤토나이트에 의한 암모니아 제거시 순수 이온교환반웅에 의한 것과 함께 물리적 흡착에 의한 암모니아 제거현상도 동시에 나타나는 것으로 관찰되었으며, 벤토나이트 보다는 제오라이트에 의한 수용액중 암모니아 제거가 보다 효과적이었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.677-682
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• 2006

본 연구에서는 이보다 더 성능이 향상된 유기 벤토나이트의 제작을 위해 Hexadecyltrimethylammonium(HDTMA)보다 흡착능력이 더 좋을 것으로 예상 되어지는 양이온성 계면 활성제인 Dodecyldimethylethylammonium(DDDEA)와 금속 이온을 유기 벤토나이트 합성 시 동시에 첨가하여 합성방법에 대한 비교와 인 제거 성능을 비교해 보았다. 다양한 유기 벤토나이트의 제조 방법으로 실험해본 결과 금속 이온을 이용하여 층간 가교 점토를 합성한 후 DDDEA 계면 활성제 용액을 첨가하여 합성한 유기 벤토나이트가 계면활성제의 흡착이 가장 좋은 흡착 능력을 보였고 따라서 오염 물질 제거해도 효율 적일 것이라는 예상을 할 수 있었다. 또한 인의 제거 실험에서도 금속이온 층간 가교 점토에 계면 활성제 용액을 첨가하여 합성한 유기 벤토나이트가 약 81%의 가장 높은 인 제거 효율을 보여 주었다. 결과적으로 알루미늄 금속의 첨가를 통해 계면활성제의 흡착이 기존의 HDTMA 유기 벤토나이트보다 더 많이 일어나게 되어 유기 오염 물질의 제거가 잘 이루어질 것으로 예상 되었고 인의 제거도 잘 이루어 졌지만 탈착 실험에서는 금속 이온으로 인하여 계면활성제의 탈착 또한 잘 일어나게 되었다.

• 한국재료학회지
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• 제34권5호
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• pp.223-234
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• 2024

This review explores the potential of pillared bentonite materials as solid acid catalysts for synthesizing diethyl ether, a promising renewable energy source. Diethyl ether offers numerous environmental benefits over fossil fuels, such as lower emissions of nitrogen oxides (NO_x) and carbon oxides (CO_x) gases and enhanced fuel properties, like high volatility and low flash point. Generally, the synthesis of diethyl ether employs homogeneous acid catalysts, which pose environmental impacts and operational challenges. This review discusses bentonite, a naturally occurring alumina silicate, as a heterogeneous acid catalyst due to its significant cation exchange capacity, porosity, and ability to undergo modifications such as pillarization. Pillarization involves intercalating polyhydroxy cations into the bentonite structure, enhancing surface area, acidity, and thermal stability. Despite the potential advantages, challenges remain in optimizing the yield and selectivity of diethyl ether production using pillared bentonite. The review highlights the need for further research using various metal oxides in the pillarization process to enhance surface properties and acidity characteristics, thereby improving the catalytic performance of bentonite for the synthesis of diethyl ether. This development could lead to more efficient, environmentally friendly synthesis processes, aligning with sustainable energy goals.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.41.2-46
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• 1995

• 터널과지하공간
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• 제33권4호
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• pp.228-243
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• 2023

벤토나이트는 팽윤 능력과 낮은 투수율 등의 유리한 특성으로 인해 고준위방폐물처분장에서 완충재로 널리 인정받고 활용되고 있으며, 낮은 투수율로 인해 방사성 핵종이 주변 암반으로 이동하는 것을 효과적으로 방지하여 방사성 폐기물의 안전한 처분을 보장하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 벤토나이트 완충재의 장기적인 성능은 여전히 지속적인 연구의 대상으로 남아 있으며, 주요 우려 사항 중 하나는 벤토나이트의 팽윤과 지하수 흐름에 의한 완충재의 침식이다. 벤토나이트 완충재의 침식은 완충재의 무결성을 손상시키고 지하수를 통한 방사성 핵종의 이동을 촉진할 수 있는 콜로이드 형성을 초래하여, 결과적으로 방사성 핵종 이동 위험을 높임으로써 처분장 안전에 중대한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 벤토나이트 완충재의 침식 메커니즘과 침식 정도를 수치 해석적으로 정량화하여 장기적인 벤토나이트 완충재의 성능 및 콜로이드 형성 정도를 평가하는 것이 고준위방폐물처분장의 안전성 평가에 매우 중요하다. 본 기술 보고에서는 동적 벤토나이트 확산 모델을 기반으로 거동이 유사한 영역을 두 개로 분류하여 벤토나이트의 균열 침투 및 콜로이드 형성을 모사할 수 있도록 제안된 모델인 Two-region 모델을 소개하였으며, 이 모델을 이용해 벤토나이트 완충재 침식 정도를 정량적으로 평가하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권4호
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• pp.469-477
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• 2021

Safe storage of spent nuclear fuel in deep underground repositories necessitates an understanding of the long-term alteration of metal canisters and buffer materials. A small-scale laboratory alteration test was performed on metal (Cu or Fe) chips embedded in compacted bentonite blocks placed in anaerobic water for 1 year. Lactate, sulfate, and bacteria were separately added to the water to promote biochemical reactions in the system. The bentonite blocks immersed in the water were dismantled after 1 year, showing that their alteration was insignificant. However, the Cu chip exhibited some microscopic etch pits on its surface, wherein a slight sulfur component was detected. Overall, the Fe chip was more corroded than the Cu chip under the same conditions. The secondary phase of the Fe chip was locally found as carbonate materials, such as siderite (FeCO₃) and calcite ((Ca, Fe)CO₃). These secondary products can imply that the local carbonate occurrence on the Fe chip may be initiated and developed by an evolution (alteration) of bentonite and a diffusive provision of biogenic CO₂ gas. These laboratory scale results suggest that the actual long-term alteration of metal canisters/bentonite blocks in the engineered barrier could be possible by microbial activities.

• 한국잡초학회지
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• 제11권3호
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• pp.159-166
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• 1991

필자(筆者)들의 전보(前報)에서와 동일(同一)한 Oxyfluorfen 6제형(劑型)을 동일(同一)한 초자실(硝子室)에서 4수준의 관개수심 조건을 부여하여 서로 다른 묘령의 벼와 8종의 주요 논잡초종에 대한 약해 반응 및 약효 차이를 비교 검토하였다. 공시 제형 가운데 Elvan. Coal slag, Chitosan 및 Bentonite B 제형은 비담수 및 천수조건에서, 그리고 Elvan, Coal slag는 심수조건에서 약해가 경미하였고, 제초효과는 Bentonite A 및 B. Chitosan이 전반적으로 높았고, Elvan, Coal slag는 Sand coating과 함께 낮은 경향이었다. 그러나, Oxyfluorfen의 제초대상을 일년생으로 제한하여 판단할 경우에는 제초 효과면에서 제형간 차이가 크지 않았으므로 상대적으로 약해가 경미하였던 Elvan, Coal slag, Chitosan 및 Bentonite B제형을 보완 개발하거나 약해 약효간의 유사관계가 분명하였던 Elvan 및 Bentonite A형의 최초 방출 속도를 보완개발 함이 기대된다.