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피서지 쓰레기의 물리적 특성 및 피서객 의식조사 연구 - 강원도 해수욕장.산간계곡 중심으로 - (A Study on the Consciousness Survey for Visitors and Physical Properties of Refuse in Summer Resort - Focused on Beach and Valley in Gangwon province -)

  • 박광하;곽동걸;권영두
    • 유기물자원화
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    • 제20권1호
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    • pp.31-40
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    • 2012
  • 유기성 폐기물의 자원화를 위해 이화학적 분석과 공학적 기술에 앞서 폐기물의 전 과정에 대한 이해는 매우 중요하다. 따라서 피서지 쓰레기 관리는 자연과학과 인문사회과학의 학문적인 통섭(統攝)에 의한 해결방안을 모색하여야 한다. 해수욕장은 불법투기가 가장 심각하다는 답변이 65.56%, 분리수거 미흡이 17.78%로 나타났고, 산간계곡은 분리수거 미흡이 42.5%, 불법투기가 37.5%로 조사되었다. 피서지 쓰레기를 줄이기 위한 효율적인 방법에 대해 해수욕장의 경우 홍보 및 계도 47.78%, 범칙금 부과 23.33%, 규격봉투 사용 18.89%로 조사되었다. 산간계곡은 홍보 및 계도와 규격봉투 사용이 37.5%로 같게 나타났으며, 범칙금부과가 15%로 조사되었다. 경포해수욕장 쓰레기의 겉보기 밀도는 평균 $74kg/m^{3}$으로 측정되었으며, 이러한 밀도는 도시 일반쓰레기에 비해 3배 정도 낮은 값이다. 또한, 쓰레기의 조성을 측정한 결과, 가연성 물질과 불연성 물질이 각각 81.1, 18.9 %를 나타내었다. 해수욕장 쓰레기에서는 수분, 회분, 가연분이 각각 19.0, 9.2, 91.8 %로 분석되었다.

고준위 핵페기물의 고정화를 위한 메트릭스 개발 : Ce파이로클로어 합성 연구 (Development of Matrix for the Immobilization of High Level Radioactive Waste : Study on the Synthesis of Ce-pyrochlore)

  • 채수천;장영남;배인국
    • 자원환경지질
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    • 제35권2호
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    • pp.97-102
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    • 2002
  • Ce-파이로클로어(Ce-pyrochlore; CaCe $Ti_2 $O_7)는 장주기 방사성 폐기물인 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 새로운 물질이므로 Ce-파이로클로어를 합성하여 강평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 상온에서 200-400kg/$\textrm{cm}^2$의 압력으로 성형한 후, 1000-150$0^{\circ}C$ 범위에서 소결온도 및 분위기를 변화시키면서 소성하였다. 합성된 시료는 XRD, SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, Ce-파이로클로어이 최적 합성조건은 산소분위기 하에서, 130$0^{\circ}C$로 소결하였을 때였으며, 이때의 화학조성은 $Ca_{1-x}Ti_{2-y}O_{7-x-2y}$ (x=0.03-0.05, y=0.02~0.04) 으로써 비화학양론적인 특성을 보였다. Ce-파이로클로어는 1300~140$0^{\circ}C$에서 빠른 비조화 분해현상을 나타내었으며, 140$0^{\circ}C$ 이상에서는 페로브스카이트(perovskite)와 로파라이트(loparite; $Ce_{0.66}TiO_{3}$)사이의 부분 고용체인 Ce(III)페로브스카이트가 주요상으로써 관찰되었다.

양이온 교환능을 갖는 K-Birnessite 콜로이드에 의한 수용성 우라늄(VI) 이온의 흡착 연구 (Sorption of aqueous uranium(VI) ion onto a cation-exchangeable K-birnessite colloid)

  • 강광철;김승수;백민훈;권수한;이석우
    • 분석과학
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    • 제23권6호
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    • pp.566-571
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    • 2010
  • 양이온 교환능력을 갖는 합성 K-birnessite를 이용하여 수용성 우라늄 이온($UO_2^{2+}$)에 대한 흡착 거동을 조사하였다. K-birnessite는 KMnO4 수용액과 염산을 반응시켜 합성하였으며, 합성된 K-birnessite의 구조, 비표면적 및 표면전하 등 물리화학적 특성을 규명하였다. $K^+$ 이온은 층상구조를 갖는 $MnO_2$ 층간에 존재하였으며, BET 비표면적은 $38.30\;m^2/g$이었다. 우라늄 흡착실험 조건인 pH 5.00, 이온세기 0.010M $NaClO_4$에서 측정된 K-birnessite의 표면전하는 $-1.65\;C/m^2$이었다. 우라늄 이온은 K-birnessite 층간의 $K^+$와 이온교환 반응을 통하여 흡착하였으며, 분배계수는 일반적인 이온교환물질과 유사하였다. 본 연구결과는 고준위 방사성 폐기물 지하처분장으로부터 유출될 수 있는 방사성물질의 이동을 저지하는 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

Chitin 및 Chitosan에의 고정화 탄닌의 금속이온 흡착특성에 관한 연구 (A Study on Adsorption Characterics of Metallic Ions by Tannin Immobilized on Chitin and Chitosan)

  • 김창호;장병권;최규석
    • 공업화학
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    • 제4권1호
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    • pp.204-215
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    • 1993
  • 게껍질과 같은 수산계 페기물로부터 추출한 chitin과 epichlorohydrin을 반응시켜 epoxy-activated chitin을 합성하였다. 이것을 hexamethylene diamine을 사용하여 aminohexyl chitin을 합성하였고 다시 epichlorohydrin과 반응시켜 epoxy-activated aminohexyl chitin을 합성하였다. 최종적으로 epoxy-activated aminohexyl chitin을 tannin을 고정화시킨 chitin(Resin I)을 합성하였다. 또한 chitosan과 silane coupling agent인 $\gamma$-glycidoxypropyltrimethoxy silane을 반응시켜 tannin을 고정화 시킨 chitosan(Resin II)을 합성하였다. pH를 변화시키면서 $Cu^{+2}$, $Ni^{+2}$, $Cr^{+6}$, $Co^{+2}$, $Pb^{+2}$, $Ba^{+2}$, 및 $UO_2{^{2+}}$와 같은 금속이온들에 대한 고정화 tannin의 흡착은 batch법으로 측정하였다. 금속이온들에 대한 이들 고정화 tannin의 흡착 경향은 pH의 증가와 더불에 흡착능이 증가하였다. 또한 pH의 변화, 접촉시간, 수지의 양 그리고 금속이온의 농도에 따른 Resin(I)과 Resin(II)의 흡착능을 검토하였다. 결과적으로 chitin과 chitosan에 고정화 시킨 tannin은 uranyl이온에 대해 좋은 흡착능을 보였다.

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표면처리 활성탄소섬유에 의한 U(VI)의 전기흡착 (Electrosorption of U(VI) by Surface-Modified Activated Carbon Fiber)

  • 이유리;정종헌;유승곤;오원진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.60-65
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    • 2005
  • 연속적 전기흡착 셀에서 활성탄소섬유 부직포 전극을 사용하여 U(VI) 함유 폐액을 처리하였다. 더 낮은 전위에서 U(VI)의 전기흡착 효율을 높이기 위하여 ACFs를 화학약품으로 표면처리하고 그의 세공구조 및 관능기의 변화를 조사하였으며 처리조건이 U(VI)의 흡착에 미치는 영향을 고찰하였다. 표면처리한 모든 ACFs의 비표면적은 감소하였다. 중성염 및 염기성 용액으로 처리한 ACFs의 산성관능기는 감소했지만 산성 용액으로 처리한 ACFs의 산성관능기는 증가하였다. 산성관능기는 U(VI)의 흡착을 차단하여 산성용액 처리 ACFs 전극은 처리하지 않은 ACFs 전극에 비하여 U(VI)의 흡착용량이 감소했다. 중성염과 염기성 용액으로 처리한 ACFs 전극은 흡착용량이 크게 증가하여 -0.3 V의 낮은 전위에서도 처리하지 않은 ACFs 전극의 -0.9 V에 상응하는 결과를 얻었다. 이러한 결과는 ACFs 표면의 산성관능기 감소에 의한 이온의 차단효과(Shielding effect)가 줄어들 뿐만 아니라 음전위 가용에 의한 전기이중층 내에서의 $OH^-$의 증가로 U(VI) 흡착이 효율적으로 진행되었기 때문이다.

우리나라 주요 밭작물에 대한 $^{99}Tc$의 토양-작물체 전이계수 (Soil-to-Plant Transfer Factors of $^{99}Tc$ for Korean Major Upland Crops)

  • 최용호;임광묵;전인;금동권
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제36권4호
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    • pp.209-215
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    • 2011
  • 우리나라 주요 밭작물(콩, 무, 배추)에 대한 $^{99}Tc$의 토양-작물체 전이계수(TF)를 조사하기 위하여 온실 내에서 포트실험을 수행하였다. 토양은 경주 방폐장 주변 네 곳(콩 두 곳, 무 및 배추 두 곳)의 밭에서 채취하였다. 파종 3-4 주 전에 건조 토양을 $^{99}Tc$ 용액과 혼합한 다음 포트에 담고 관개하였다. TF 값은 건조 토양 중 $^{99}Tc$ 농도(Bq $kg^{-1}$-dry)에 대한 작물체 내 농도(Bq $kg^{-1}$-dry or fresh)의 비로 나타내었다. TF 값은토양 간에 큰 차이가 없었다. 콩알의 TF 값은 경엽부에 비해 극히 낮아 $^{99}Tc$의 종실로의 이동성이 매우 낮은 것으로 나타났다. 콩알, 무 뿌리, 무 잎 및 배추 잎에 대한 $^{99}Tc$ 전이계수의 대표치가 각각 두 토양에 대한 산술평균치인 $1.8{\times}10^{-1}$, $1.2{\times}10^1$, $3.2{\times}10^2$, $1.3{\times}10^2$(건조 작물체 기준)로 제안되었다. 채소류의 경우 신선 작물체에 대한 대표치도 제안되었다. 본 제안치는 대표성이 충분치 못하므로 지속적으로 최신화 할 필요가 있다.

수용성 합성 절삭유의 재사용을 위한 한외여과 연구 (An Ultrafiltration Study for the Recycling of Synthetic Water-Based Cutting Oil)

  • 김종표;김재진;유종훈
    • 청정기술
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    • 제8권3호
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    • pp.119-128
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    • 2002
  • 분획분자량이 50,000인 acrylonitrile과 vinyl chloride의 공중합체 재질의 한외여과막(KOCH Membrane System, HF1-45-CM50)과 분획분자량이 100,000인 polysulfone 한외여과막(KOCH Membrane System, HF1-43-CM100)을 사용하여 순수에 3% 농도로 희석한 수용성 합성 절삭유의 투과특성을 연구하였다. 친수성 분리막인 HF1-45-CM50은 합성 절삭유의 투과실험에서 높은 투과유속과 오일성분 투과율을 보였으나 소수성 분리막인 HF1-43-CM100의 경우에는 오일 투과율은 HF1-45-CM50과 유사하였으나 투과유속은 훨씬 저하되었는데 이는 합성 절삭유가 소수성 막의 표면을 쉽게 적셔서 친수성 막에 비해 더 심한 막오염을 유발시킨다는 것을 의미한다. 또한 분리막 재질의 특성이 합성 절삭유의 투과특성에 미치는 영향이 분리막의 평균 기공크기의 영향보다 훨씬 더 크다는 사실을 알 수 있었다. 막오염을 감소시키기 위해 질소에 의한 역세척 실험을 수행한 결과 역세척 효과가 친수성 분리막에서는 뚜렷이 나타났으나 소수성 분리막의 경우에는 오히려 투과유속의 감소를 초래하였다. 폐합성 절삭유에 의해 오염된 분리막의 세척실험에서는 세척용액에 분리막을 72시간 이상 침지시킨 후 역세척을 수행할때 가장 높은 투과유속의 회복율을 얻을 수 있었다.

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초임계이산화탄소 하에서 QCM을 이8한 I-TEDA의 제거특성 측정 (Measurement of I-TEDA Removal Rate Using QCM in Supercritical Carbon Dioxide)

  • 유재룡;고문성;성진현;이정근;박광헌
    • 청정기술
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    • 제14권2호
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    • pp.110-116
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    • 2008
  • 원자력산업이 발생하는 방사성폐기물은 고체, 액체 그리고 기체상으로 구분된다. 특히 기체상 방사성폐기물인 방사성 메틸요오드는 활성탄을 이용하여 흡착된다. 이때 활성탄에는 방사성 메틸요오드를 보다 효율적으로 포집하기 위해 5 wt%의 트리에틸렌다이아민 (Trietylenediamine; 1,4-diazania-bicycle[2.2.2]octane, TEDA)이 첨착되어 있다. 일반적으로 대기중에서 TEDA와 메틸요오드($CH_3I$)는 I-TEDA(TEDA와 메틸요오드 결합물)를 형성하게 된다. 방사성 요오드를 포집한 방사성 폐 활성탄을 재사용하기 위해서는, 이러한 형태의 I-TEDA를 제거해야 하는데, 현재는 아세토나이트릴을 이용한 습식재활용법이 개발되었다. 그러나 이러한 습식재활용법은 다량의 2차폐기물을 발생하는 문제점이 있기 때문에, 본 연구에서는 I-TEDA를 제거하기 위한 방법으로 초임계이산화탄소를 기본용매로써 사용하였으며, 수정미량저울(Quartz Crystal Microbalance, QCM)을 이용하여 I-TEDA의 제거율을 측정하였다. 실험결과 I-TEDA를 제거하기 위해 추출을 위한 첨가용액으로 메탄올이 가장 적합하였고, 최적화된 온도, 압력 및 추출용매의 유량조건을 찾아내었다. 이러한 결과를 바탕으로 하여 방사성 폐활성탄으로부터 I-TEDA를 제거할 수 있는 가능성에 대한 검토를 하였다.

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두 단계 중화적정에 의한 산성 광산 유출수 중의 중금속 제거 (Characterization and Two-Phase Neutralization of Acid Mine Drainage)

  • 정병룡;정종배
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제42권1호
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    • pp.73-78
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    • 1999
  • Pyrite의 산화과정에서 생성되는 황산 때문에 발생하는 산성 광산 유출수는 다량의 중금속들을 함유하므로 적절한 처리 과정을 거친 후 배출되어야 한다. 산성 광산 유출수의 중화과정에서 발생하는 침전물은 주로 철과 알루미늄의 수산화물인대, 이 두 침전물은 2단계 중화과정을 거치면 분리될 수 있다. 본 연구에서는 대구시 달성군 가창면에 위치한 폐중석광산의 유출수를 이용하여 철과 알루미늄의 침전물에 의한 중금속의 제거 현상을 조사하였다. 유출수의 pH는 3.2였으며 As, Cd, Cu, Mn, Pb, Zn 등의 함량이 하천수질기준이나 폐수배출허용기준을 상회하였다. 1단계 중화에서는 $Ca(OH)_2$를 이용하여 철이 먼저 침전되도록 하였으며, 철을 100% 침전시켰을 때 납은 상당부분 침전으로 제거되었으나 대부분의 중금속은 제거되지 않았다. 2단계 중화에서는 1단계 중화 후의 상등액을 pH 7.5까지 적정하였는데, 이 때 As, Cd, Cu, Mi, Mn, Zn 등의 중금속들이 하천으로 방류가 가능한 수준으로 제거되었다. 1단계 중화에서 발생한 철 침전물은 특별한 처리 없이 폐기될 수 있을 것이며, 2단계 중화에서 생성된 침전물은 중금속을 함유하므로 특정폐기물로 취급하여 처리하여야 할 것이다. 이러한 두 단계 중화과정을 거치면 효과적인 중금속의 제거와 함께 산성 광산 유출수의 처리 후 발생하는 중금속 함유 침전물의 처리에 따른 비용의 절감이 가능할 것이다.

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Calcium Alginate의 킬레이트 결합을 이용한 수중의 질산성 질소 제거에 관한 연구 (A Study on the Nitrate Removal in Water by Chelating Bond of Calcium Alginate)

  • 김태경;송주영;김종화
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.795-801
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    • 2016
  • 본 연구는 응집제로 calcium alginate를 이용한 질산성 질소 처리에 관한 연구이다. 질산성 질소를 제거하기 위한 방법으로는 역삼투법, 이온교환수지법, 전기투석법, 생물학적 방법 등이 있지만 본 연구에서는 응집 침전시키는 방법으로서 질산성 질소를 처리하고자 하였다. 응집제로 이용한 calcium alginate가 킬레이트 결합을 형성하여 질산성 질소를 응집 침전시킬 것으로 예상하고, 응집제의 성분, 응집 반응시간, 응집제의 몰비, 응집제의 주입율에 따라 질산성 질소가 제거되는 경향을 보았다. 또한 FE-SEM과 EDS(Energy Dispersive X-Ray Spectrometer)를 통하여 응집반응 후 침전물의 구조 및 구성성분비를 분석함으로써 질산성 질소가 Calcium-nitro-alginate 형태로 제거되는지를 확인하였다. 그 결과 반응시간은 60분, 응집제의 몰비는 1:1일 때, 응집제의 주입율은 합성폐수의 2 %일 때 질산성 질소의 제거율이 최대 56.7 %로 나타났다.