고준위 폐기물 처분용기 개념설계의 일부분으로 열전달 해석을 수행하였다. 현재까지 진행된 처분개념인 지하 500m 암반 내 처분공에 4개의 PWR 사용후 핵연료 다발을 처분용기에 넣어 처분하였을 경우에 대해 온도 분포를 구하였다. 열전달 해석에는 유한요소법을 이용하는 NISA 프로그램을 이용하였다. 처분용기 내 핵연료의 열 발생에 의한 $\ulcorner$처분용기+벤토나이트 버퍼+처분터널+암반$\lrcorner$ 복합시스템의 온도분포를 구하였다. 처분터널 사이의 간격이 40m 처분공 사이의 간격이 6m인 경우 처분용기 외곽 쉘과 완충재 사이의 온도는 처분 후 15-16년에 도달할 때 최대 $87.5^{\circ}C$까지 증가하다가 서서히 감소하였다.
Kim, Jin-Seop;Kwon, S.;Choi, Jong-Won;Cho, Gye-Chun
Nuclear Engineering and Technology
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제43권5호
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pp.459-468
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2011
The current solution to the problem of using cementitious material for sealing purposes in a final radioactive waste repository is to develop a low-pH cement grout. In this study, the material properties of a low-pH cement grout based on a recipe used at ONKALO are investigated by considering such factors as pH variation, compressive strength, dynamic modulus, and hydraulic conductivity by using silica fume and micro-cement. From the pH measurements of the hardened cement grout, the required pH (< pH 11) is obtained after 130 days of curing. Although the engineering properties of the low-pH cement grout used in this study are inferior to those of conventional high-pH cement grout, the utilization of silica fume and micro-cement effectively meets the long-term environmental and durability requirements for cement grout in a radioactive waste repository.
본 연구는 최근 시설의 확충이 절실히 요구됨에서 불구하고 사회적 기피시설로 인식되어 그 입지를 둘러싸고 많은 사회적 문제를 일으키고 있는 쓰레기 소각장의 후보입지를 선정하는데 있어서 보다 유연성있고 객관적인 방법론을 도입하여 의사결정을 위한 지원시스템으로의 GIS 기능을 높이려는데 목적을 두었다. 본 연구에서는 종전의 입지분석시에 주로 많이 활동된 부울 논리에 의한 단순 도면중첩기능의 문제점을 제시하고 쓰레기 소각장의 입지를 선정하는데 있어서 퍼지집합(Fuzzy Set) 과 계층분석과정(AHP : Anlaystic Hierarchy Process) 이론을 활용하여 후보 입지들에 대한 적합도 수준을 평가하는데 보다 유연성을 l할수 있는 방법론을 모색하였다. 특히 본 연구는 쓰레기 소각장의 후보입지들을 선정하는데 있어서 어떠한 요인을 기회요인으로 하였는가, 또한 각 요인들에 대한 상대적 중요성, 즉 가중치를 어떻게 설정하였는가에 따라서 다양한 결과들이 추출될 수 있음을 제시하려는데 초점을 두었다.
$\beta$-diketo의 관능기를 가진 1-phenyl-3-methyl-4-acyl-pyrazolone-5-one (acyl pyrazolone)이라고 이름지어진 킬레이팅 화합물은 오랫동안 동위원소 분리 및 추출에 이용되어 왔다. 새로운 acylating 물질을 사용해서 만들어진 succinyl, malenyl 그리고 phthalyl pyrazolone이 우라늄이온(VI)과 고가의 산화상태를 지니는 다른 중금속의 추출에 이용되었다. Succinyl pyrazolone이 우라늄(VI) 추출에서 매우 뛰어나다는 것이 밝혀졌으며, 대체로 카르복실 관능기를 가진 킬레이팅 화합물이 우라늄(VI) 혹은 악티나이드 계열의 중금속 추출에 매우 효과적인 것으로 나타났다.
Jeon, Min Ku;Kim, Sung-Wook;Lee, Keun-Young;Choi, Eun-Young
방사성폐기물학회지
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제19권2호
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pp.271-278
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2021
In this study, a chlorination technique for recycling Li2ZrO3, a reaction product of ZrO2-assisted rinsing process, was investigated to minimize the generation of secondary radioactive pyroprocessing waste. It was found that the reaction temperature was a key parameter that determined the reaction rate and maximum conversion ratio. In the temperature range of 400-600℃, an increase in the reaction temperature resulted in a profound increase in the reaction rate. Hence, according to the experimental results, a reaction temperature of at least 450℃ was proposed to ensure a Li2ZrO3 conversion ratio that exceeded 80% within 8 h of the reaction time. The activation energy was found to be 102 ± 2 kJ·mol-1·K-1 between 450 and 500℃. The formation of LiCl and ZrO2 as reaction products was confirmed by X-ray diffraction analysis. The experimental results obtained at various total flow rates revealed that the overall reaction rate depends on the Cl2 mass transfer rate in the experimental condition. The results of this study prove that the chlorination technique provides a solution to minimize the amount of radioactive waste generated during the ZrO2-assisted rinsing process.
Lee, Cheong Won;Kang, Jaehyuk;Kwon, Yong Kon;Um, Wooyong;Heo, Jong
방사성폐기물학회지
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제19권3호
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pp.323-330
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2021
Silver tellurite glasses with melting temperature of approximately 700℃ were developed to immobilize 129I wastes. Long-term dissolution tests in 0.1 M acetic acid and disposability assessment were conducted to evaluate sustainability of the glasses. Leaching rate of Te, Bi and I from the glasses decreased for up to 16 d, then remained stable afterwards. On the contrary, tens to tens of thousands of times more of Ag was leached in comparison to the other elements; additionally, Ag leached continuously for all 128 d of the test owing to the exchange of Ag+ and H+ ions between the glasses and solution. The I leached much lower than those of other elements even though it leached ~10 times more in 0.1 M acetic acid than in deionized water. Some TeO4 units in the glass network were transformed to TeO3 by ion exchange and hydrolysis. These silver tellurite glasses met all waste acceptance criteria for disposal in Korea.
환경오염을 제어하기 위한 청정에너지에 대한 수요 증가는 빠르게 증가하고 있습니다. 리튬 이온 배터리와 같은 충전식 배터리는 청정에너지의 우수한 원천이지만 높은 수요와 공급 불일치로 인해 리튬 금속이 빠르게 고갈되고 있습니다. 배터리 폐기물에서 귀금속을 회수하는 것은 환경오염 제어와 함께 가능한 해결책 중 하나입니다. 멤브레인 기반 분리 방법은 폐기물에서 리튬을 회수할 수 있는 매우 성공적인 상업적 공정입니다. 이 작업은 최근에 보고된 다양한 방법을 다룰 것이며 검토 형식으로 작성될 것입니다.
본 연구는 고방사성해수폐액에 함유되어 있는 주요 고방사성 핵종인 Cs을 제거하기 위하여 IE911 (crystalline silicotitanate)에 의한 흡착 제거를 수행하였다. Cs의 효율적 흡착제거 및 2차 고체폐기물의 발생량을 최소화하기 위하여 IE911-Cs 흡착은 m/V (흡착제 질량/용액 부피) 비=2.5 g/L, 흡착시간은 1 시간 정도가 효과적이었다. 이때 Cs은 약 99%, Sr은 5% 이하가 각각 흡착되었다. 또한 IE911-Cs 흡착은 Langmuir 등온식 및 유사 (pseudo) 2차 속도 식으로 표현할 수 있으며, 흡착속도상수(k2)는 Cs의 초기농도 및 입자크기 증가에 따라 감소하는데 반하여, m/V 비, 온도 및 교반속도 증가에 따라서는 증가하고 있다. IE911-Cs 흡착의 활성화에너지는 약 79.9 kJ/mol 로, IE911-Cs 흡착이 보다 강력한 결합 형태를 이룬 화학적 흡착임을 보여주고 있다. 그리고 음수 값의 Gibbs 자유에너지 및 엔탈피는 IE911-Cs의 흡착반응이 정반응의 발열반응이고, 저온에서 반응이 상대적으로 활발함을 의미하며, 음수 값의 엔트로피는 흡착된 Cs이 IE911에 균일하게 정렬되어 있음을 나타낸다.
분뇨/정화조슬러지와 음식물폐기물의 병합소화 특성을 확인하기 위하여 BMP 테스트를 실시하였다. 생슬러지, 잉여슬러지, 소화슬러지, 분뇨/정화조슬러지(1:1의 비율로 조성), 음식물폐기물(음식물 파쇄물과 희석수의 비=1:1) 및 혼합슬러지의 6개의 슬러지를 대상으로 30일간 실험을 진행하였다. 바이오가스 발생은 초기 2일 이후부터 활발히 시작되어 2주 동안 지속되는 것을 알 수 있었으며 일정 시간이 경과한 후에는 발생량이 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 특히 7~8일 사이에 가스발생량이 최대값을 보였으며, Modified Gompertz model을 이용한 생슬러지, 잉여슬러지, 소화슬러지, 분뇨/정화조슬러지, 음식물폐기물 및 혼합슬러지의 단위메탄생산량은 각각 64.63, 67.49, 66.45, 72.44, 107.85, 46.71 mL $CH_4/g$ VS로 나타났다. 혼합슬러지의 지체성장기간은 1.88 day이었으며, 최대메탄생산속도는 80.4 mL/day로 나타났다. 따라서 메탄생성퍼텐셜을 높이기 위해서는 하수처리장의 혐기성 소화조에 투입되는 음식물폐기물의 혼합비를 조절함으로써 빈부하 문제 해결과 동시에 소화조의 안정적인 운전을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
자동차용 고광택 크롬 도금 박리액에는 질산과 유가금속인 구리가 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 질산($HNO_3$) 및 유가금속은 고가이며 유독하므로, 경제 및 환경을 고려하여 반드시 회수하여 재활용하여야 한다. 본 연구에서는 도금박리액으로부터 질산과 구리는 용매 추출법을 이용하여 후 분리하였다. 수상에 존재하는 질산의 농도는 0.01 ~ 1N NaOH를 이용하여 적정하여 분석하고, 금속의 농도는 ICP-MS 및 ICP-AES 등을 이용하여 분석하였다. 도금 박리액을 분석한 결과, 구리 이온은 76,850 mg/L이 함유되어 있음을 알 수 있었다. 용액 내 질산의 양을 NaOH 용액을 이용하여 적정법으로 측정하였을 때 대략 1.02 M 임을 알 수 있었다. 50% Tributylphosphate (TBP)를 이용하여 3단 추출한 유기층의 용액을 증류수를 이용하여 각각 3회의 역추출을 하였을 때, 원액으로부터 48.1%의 질산을 회수할 수 있음을 알 수 있었으며, 순도는 99.9% 이상이었다. 질산 회수 후, 용액 내에 남은 구리는 PC 88A, D2EPHA, LIX 84 및 ISE 106을 이용하여 용매추출 하였으며, 각 용매의 추출률을 비교하였을 때, ISE 106의 경우, 1단 추출 후 30% 황산으로 역세척 하였을 경우, 92%의 구리를 회수할 수 있었다. 추출된 구리는 $N_2H_4$를 이용하여 환원시켰고, 다양한 조건 하에서 구리 분말을 제조하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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