• 제목/요약/키워드: effective viscosity

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폐콘크리트를 재활용한 방사성 폐기물용 고화제의 레올로지 특성 및 인수기준 특성평가 (Evaluation of Rheological Properties and Acceptance Criteria of Solidifying Agents for Radioactive Waste Disposal Using Waste Concrete Powder)

  • 서은아;김도겸;이호재
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.276-284
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    • 2022
  • 이 연구에서는 원전해체 폐콘크리트 미분말을 방사성 폐기물 처분용 고화제로 재활용하기 위한 인수기준 성능 및 레올로지 특성을 분석하였다. 고화제는 방사성 콘크리트 미분말을 모사하여 사용하였으며, 시험체는 증류수, CoCl2, CsCl 1 mol 수용액을 배합수로 사용하여 제작하였다. 골재 미분말 혼입율 및 혼합수의 종류에 관계없이 재령 28일 압축강도 성능기준 3.45 MPa를 만족하였다. 모든 시험체는 침수강도 기준을 만족하였고 열순환 압축강도는 Plain-50을 제외한 모든 시험체에 대하여 인수기준을 만족하였다. 고화제의 레올로지 특성을 평가한 결과, 골재 혼입율이 증가할수록 항복응력과 소성점도가 감소함을 알 수 있었다. 모든 시험체의 코발트와 세슘에 대한 침출지수는 6 이상으로 인수기준을 만족하였다. 방사성 폐기물 처분용 고화제의 안정적인 성능을 확보하기 위해서는 고화제 내의 골재 성분은 40 % 이하로 사용하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

3D 프린팅용 시멘트계 복합재료의 경시변화 및 역학적 특성평가 (Evaluation of Fluidity Over Time and Mechanical Properties of Cement-based Composite Materials for 3D Printing)

  • 서은아;이호재;양근혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.73-80
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    • 2022
  • 이 연구는 3D 프린팅 복합재료에 대하여 굳지 않은 상태에서는 시간에 따른 경시변화와 레올로지 특성을 평가하였으며, 굳은 상태에서는 적층된 시험체와 몰드 시험체에 대하여 압축강도와 쪼갬 인장강도 특성을 평가하였다. 3D 프린팅용 복합재료는 압출 30분 후부터 급격한 물성변화가 시작되고 90분까지 재료의 점도가 유지되는 경향을 나타나지만, 이송성능과 적층성능의 품질을 확보하기 위해서는 배합 후 60분 이내의 시공이 효과적임을 확인하였다. 적층 시험체의 압축강도는 몰드 시험체 대비 전 재령에서 동등이상의 성능을 나타내었다. 적층 시험체의 응력-변형률 곡선에서 초기 기울기는 몰드 시험체와 유사하게 나타났지만, 최대 응력 이후의 하강 기울기는 몰드 시험체 대비 평균적으로 1.9배 높게 나타나 상대적으로 취성적인 거동을 하였다. 적층 패턴으로 수직으로 측정한 쪼갬인장강도는 몰드 시험체 대비 약 6% 낮게 나타났으며, 적층 패턴을 수평으로 측정할때는 몰드 시험체와 거의 동일한 쪼갬 인장강도를 나타내었다. 이는 적층 시험체의 패턴 방향에 따라 수직하중에 대한 계면간의 부착력이 영향을 받기 때문으로 판단된다.

단파의 전파에 따른 수위 및 유속변화의 특성에 관한 연구 (Characteristics of Water Level and Velocity Changes due to the Propagation of Bore)

  • 이광호;김도삼
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5B호
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    • pp.575-589
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    • 2008
  • 본 연구는 지진해일단파(tsunami bore) 혹은 조석단파(tidal bore)와 같은 단파의 동수역학적인 거동특성을 검토할 목적으로, 댐파괴류에서 단파의 형성과 동일한 방법, 즉 수조의 한쪽 끝단에 있는 고수위의 저수조(貯水槽) 게이트를 순간적으로 제거하는 방법으로 단파를 발생시킨다. 이러한 단파의 형성과 전파에 관한 수치시뮬레이션에 이상유(二相流)모델에 기초한 Navier-Stokes식을 적용하며, 이 때 비압축성 및 비혼합성의 액체와 기체흐름을 각각 고려한다. 기체와 액체의 접면을 VOF법으로 추적하고, Navier-Stokes방정식을 수치적으로 풀기 위하여 MCIP법을 적용한다. 1차원인 CIP법을 분할스텝기법을 사용하여 고차원으로 확장한 MCIP법은 수치확산이 매우 작고, 또한 안정된 스킴으로 알려져 있다. 게다가, 난류를 시뮬레이션하기 위하여 그의 유용성이 잘 알려져 있는 LES모델을 사용한다. 단파의 형성과 전파에 관한 수치해석결과를 검증하기 위하여 수리실험을 수행하였으며, 시간경과에 따른 수위변동과 평균유속변동에 대한 수치해석결과 및 실험결과를 비교하여 매우 양호한 상호대응관계를 확인할 수 있었다.

초음파와 대두유 용매를 이용한 감 껍질 추출물의 이화학적 특성 (Physicochemical characteristics of carotenoid-enriched extract prepared from persimmon peels by ultrasound-assisted extraction with soybean oil solvent)

  • 정헌식;윤광섭;이수원;문혜경;김종국
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.122-131
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    • 2023
  • 초음파와 대두유 용매를 병용하여 감 껍질 유래 카로티노이드 함유 대두유를 제조하고 그의 이화학적 특성을 파악하기 위하여, Box-Behnken design과 반응표면분석법을 이용하여 추출물의 카로티노이드 농도 기준 최적 추출조건(온도 62℃, 시간 32 min, 대두유/감 껍질 비율 3.1)을 결정하였고, 이 조건에서 얻은 추출물(카로티노이드 강화 대두유)과 무처리 대두유(control)의 이화학적 특성을 비교하였다. 추출물의 총카로티노이드 함량은 강화되었고, 이러한 카로티노이드 강화 대두유의 색도는 대조구보다 명도는 낮았지만 높은 적색도와 황색도값을 보였다. 대두유의 산화 및 가열 안정성에 대한 초음파 처리와 감 껍질 유래 카로티노이드의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 카로티노이드 강화 대두유의 점도와 활성화 에너지는 대조구보다 약간 높았다. 이로써 감 껍질에 초음파-대두유 용매 추출법을 적용하여 황적색의 카로티노이드 강화 대두유의 제조가 가능하였고, 이는 일반 유지 대체제는 물론 첨가물로서도 활용성이 높을 것으로 기대된다.

Blanching 조건(條件) 및 산(酸)·알칼리 처리(處理)가 당근주우스의 품질(品質)에 미치는 영향(影響) (Effect of Blanching Condition, Acid and Alkali Treatments on the Qualities of Carrot Juices)

  • 김운성;김성열
    • 농업과학연구
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    • 제10권1호
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    • pp.135-145
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    • 1983
  • 당근 주우스 개발(開發)을 위(爲)한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 당근의 blanching 조건(條件), 산천리(酸處理), alkali 처리(處理) 및 살균처리(殺菌處理)가 당근 주우스의 품질(品質)에 미치는 영향을 검토(檢討)하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 당근을 $90{\sim}100^{\circ}C$의 열탕(熱湯) 중(中)에서 15~5분간(分間) blanching하였을 때 $100^{\circ}C$에서 5분간(分間) 처리(處理)한 것이 당근 주우스의 당도(糖度), amino-N, suspended solid, 광투과도(光透過度) 및 수율면(收率面)에서 가장 우수(優秀)하였다. 2. 당근을 0.05N의 구연산, 초산용액(醋酸溶液) 및 0.03N의 염산(鹽酸) 용액(溶液) 중(中)에서 blanching하였을 때 초산용액처리(醋酸溶液處理)가 주우스의 suspended solid, 광투과도(光透過度), 점도(粘度) 및 수율면(收率面)에서 유리(有利)하였다. 3. 당근 주우스의 제조공정(製造工程) 중(中)에 있어서의 변색(變色)은 blanching 조건(條件)에 의(依)해서 좌우(左右)되었으며 살균공정(殺菌工程) 중(中)에는 거의 변색(變色)되지 않았다. 4. 당근 주우스 제조공정(製造工程) 중(中)에 있어서의 ${\beta}$-carotene의 변화(變化)는 심(甚)하지 않았으며 당근을 파쇄(破碎)하여 $115^{\circ}C$에서 30분간(分間) 살균(殺菌)하였을 때에도 80%내외(內外)의 ${\beta}$-carotene이 잔존(殘存)하였다. 5. 희초산용액(稀醋酸溶液) 중(中)에서 blanching한 후(後) 착즙(搾汁)한 당근 주우스에 alkali를 첨가(添加)하여 중화(中和)한 후(後) 살균(殺菌)하였을 때에는 화학성분(化學成分)의 변화(變化)는 거의 인정(認定)되지 않았으나 변색(變色)이 뚜렸하였고 광투과도(光透過度)가 증대(增大)되어 품질(品質)을 저하(低下)시키는 원인(原因)이 되었다. 6. 무처리(無處理) 당근 주우스 중(中)의 당류(糖類)의 조성(組成)은 ribose 8.51%, fructose 10.15%. glucose 12.25%, sucrose 49.53% 및 oligosaccharide 19.56%로 구성(構成)되어 있었으며 비등수 중(中)에서 blanching하였을 때에는 이당류(二糖類) 이하(以下)의 당(糖)의 함량비(含量比)가 약간(若干) 감소(減少)되었으나 oligosaccharide는 약간(若干) 증가(增加)하였고 산액중(酸液中)에서 blanching하거나 이를 더욱 중화(中和), 살균(殺菌)하였을 때는 ribose와 sucrose의 함량비(含量比)가 현저(顯著)히 증가(增加)하였으며 fructose와 glucose도 약간(若干) 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 7. 당근 주우스 중(中)에서 19가지의 유리(遊離) amino산(酸)이 동정(同定)되었고 주요 amino산(酸)은 threonine + aspargine, alanine, serine + glutamine, aspartic-acid, arginine 및 glutamic acid 등(等)이었다.

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촉매열분해를 이용한 백합나무 바이오오일의 연료 특성 (Fuel characteristics of Yellow Poplar bio-oil by catalytic pyrolysis)

  • 채광석;정한섭;안병준;이재정;주영민;이수민
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.1-11
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    • 2017
  • 바이오오일은 고품질 화학물질로 이용이 가능하며 차세대 탄화수소 연료와 석유정제업 공급원료로 사용할 수 있기 때문에 촉망받는 신재생에너지의 하나로 상당한 관심을 받고 있다. 또한 제올라이트는 급속열분해 과정에서 크래킹 반응을 효과적으로 촉진시켜 탈산소 반응을 증가 시키고 탄화수소가 많은 안정된 바이오오일을 만든다. 그래서 본 연구에서는 백합나무 바이오오일 품질개선을 위해 촉매열분해(Control, Blackcoal, Whitecoal, ZeoliteY 및 ZSM-5)를 적용하여 특성을 조사하였다. 바이오오일의 특성 변화를 알아보기 위하여 0.3~1.4 mm 크기의 백합나무 시료 500 g을 $465^{\circ}C$에서 1.6초 동안 촉매열분해하여 바이오오일을 제조하였다. 촉매 조건 상태에서 바이오오일의 수율은 Control(54.0%)과 비교하여 Blackcoal(56.2%)를 제외하면, Whitecoal(53.5%), ZeoliteY (51.4%), 및 ZSM-5(52.0%)로 모두 감소했다. 수분 함량이 Control(37.4%)에서 촉매 처리후 37.4~45.2%로 증가함에 따라 발열량((High heating value)은 감소했다. 그러나 다른 다른 바이오오일 특성은 개선되었다. 촉매 적용 결과 바이오오일의 회분과 전산가(TAN)가 감소했고, 특히 수송연료로 중요한 특성인 점도는 Control cP(6,933) 에서 2,578 ~ 4,627 cP로 감소했다. 또한 ZeoliteY는 방향족탄화수소를 생산하고 점도를 개선시키는데 가장 효과적이였다.

베네주엘라 초중질유 저류층 지질 특성 (Geological Characteristics of Extra Heavy Oil Reservoirs in Venezuela)

  • 김대석;권이균;장찬동
    • 자원환경지질
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    • 제44권1호
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    • pp.83-94
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    • 2011
  • 베네주엘라 중앙에 위치한 오리노코강을 따라 55,000 $km^2$의 면적에 동서로 길게 자리하는 오리노코 오일벨트에는 원시부존량이 약 1조 3천억 배럴, 가채매장량이 2,500억 배럴에 달하는 초중질유가 매장되어 있다. 베네주엘라 초중질유는 API 비중이 $10^{\circ}$ 이하이고, 점성도가 5,000 cP 정도로 무겁고 점성이 큰 탄화수소 자원이다. 오리노코 지역의 초중질유는 1930년대 최초로 보고되었지만, 이들의 상업적 개발은 1990년대에 이르러 비가열식 일차생산기법을 통해서 본격적으로 이루어지기 시작하였다. 오리노코 오일벨트는 초중질유 분포 양상에 의해 보야카, 주닌, 아야쿠초, 카라보보의 생산광구로 나누어지며, 이들은 모두 31개의 생산블럭으로 소분류된다. 현재 각 생산블럭은 베네주엘라 PDVSA와 외국계 기업의 합작 형태로 개발되고 있으며, 20개국 이상이 초중질유 개발 프로젝트에 참여하고 있다. 오리노코 오일벨트는 베네주엘라의 주요 석유분지 가운데 하나인 동베네주엘라 분지의 남쪽지역에 위치한다. 동베네주엘라 분지는 쥬라기 판 분화에 의해 형성되기 시작한 수동형 대륙 주변부 분지로 그 면적은 약 120,000 $km^2$이다. 동베네주엘라 분지에서 백악기 말에 형성된 석회질 셰일은 초중질유의 주요 근원암이다. 분지 내 탄화수소는 북쪽에서 남쪽으로 평균 150 km를 이동하면서 생분해작용을 거쳤으며, 이로 인해 점성과 비중이 높은 초중질유를 분지 남쪽 경계부인 오리노코 지역에 형성하였다. 주요 초중질유 저류층인 마이오세 오피시나층은 하성-에스츄어리 퇴적환경에서 발달한 미고결 사질 및 이질이 교호하는 퇴적체이다. 또한 오피시나층은 판의 운동에 의한 압축작용과 분지침강에 의해 형성된 다수의 신생대 단층이 분포하여 복잡한 저류층 지질 특성을 나타낸다. 불균질한 저류층 암상 분포와 복잡한 지질 구조의 저류층에서 경제적인 생산정의 설계와 효율적인 초중질유 회수를 위해서는 초중질유 저류층의 발달 과정과 그로 인한 지질학적 특성에 대한 심도 깊은 이해가 필요하다. 본 연구에서는 오리노코 초중질유 저류층에서 (1) 사질 저류층 두께 및 분포, (2) 이질 퇴적층의 분포, (3) 단층의 기하학적 분포, (4) 저류층 대상 심도 및 지열 특성, (5) 저류층 지중 응력상태, (6) 초중질유의 화학적 조성 등을 초중질유 생산성에 상대적으로 큰 영향을 미치는 주요한 지질학적 특성으로 주목하였다. 이러한 오리노코 지역의 지질학적 특성들은 3차원 탄성파 탐사, 시추간 물리검층과 같은 최신 기술들을 통해 앞으로 보다 빠르고 정확하게 규명되어질 것으로 기대된다.

감마선 조사 마(Yam)즙의 미생물학적 및 일반품질 특성 (Effects of gamma irradiation on the microbiological and general quality characteristics of fresh yam juice)

  • 송현파;김복덕;신은혜;송두섭;이현자;김동호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.494-499
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    • 2010
  • 마즙의 위생성 및 보존성 향상을 목적으로 0, 1, 3 및 5 kGy의 선량으로 감마선을 조사하고 $5^{\circ}C$에서 보관하면서 8일간 마즙의 미생물학적, 일반품질 및 관능평가를 실시하였다. 마즙의 호기성세균 및 대장균군은 각각 1.26 및 1.34 kGy의 $D_{10}$값을 보였으며, $5^{\circ}C$ 저장에 따라 3 및 5 kGy 조사구의 경우 검출한계 이하의 균수를 유지하였다. 효모 및 곰팡이의 D10값은 0.29 kGy로 일반호기성균 및 대장균군 보다 감마선에 높은 감수성을 보였으며, 모든 조사구의 경우 냉장저장에 따라 검출한계 이하의 균수를 나타내었다. 감마선 조사에 따른 마즙의 점성은 조사 선량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 나타내 마즙 특유의 고점성으로 인한 단점을 보완하여 음용의 편이성을 증대시킬 수 있을 것으로 사료된다. 마즙의 $L^*$값은 감마선 조사에 따라 감소하였으나 냉장저장에 따른 $L^*$값의 감소율은 비조사구가 가장 켰으며, $b^*$값 또한 감마선 조사에 의해 증가해 갈변이 일어나는 것으로 관찰되었다. 3 및 5 kGy 마즙은 맛을 제외한 조직감, 색, 냄새 및 전체적인 기호도에서 비조사구보다 유의적으로 낮은 선호도를 보였으며, 1 kGy 조사구는 냄새와 색을 제외하고 비조사구와 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 조사에 따른 색의 변화를 최소화하기 위한 항산화제 첨가 또는 포장방법 및 방사선 조건 등에 대한 좀 더 다양한 연구가 보완되어야 할 것으로 판단되며, 약 1 kGy 감마선 조사와 냉장저장을 병행함으로써 마즙의 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

폐유를 이용한 하수슬러지 유중 건조 연구 (A Study for Drying of Sewage Sludge through Immersion Frying Using Used Oil)

  • 신미수;김혜숙;홍지은;장동순;엄태인
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.694-699
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    • 2008
  • 유기성 슬러지의 직접 매립 금지와 가까운 장래에 해양투기가 금지될 전망이므로 발생되는 슬러지의 적절한 처리에 대한 발전된 기술의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 슬러지 건조기술 중 하나인 폐유를 활용하여 하수슬러지를 유중 건조시키는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이 공정의 기본 원리는 오일을 가열함으로써 형성되는 급격한 압력변화에 의해 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 증발하도록 하는 것이다. 일련의 건조 실험 결과, 건조온도, 건조시간, 오일종류, 슬러지 형상 등 중요한 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 오일로 폐식용유를 사용한 경우 건조시간에 따른 수분함유량 변화는 건조시간 10분이 지나면서 현저히 감소하기 시작하여 14분 이후에는 건조온도에 관계없이 수분함유량이 5% 이내로 감소하였다. 유중 건조 온도는 120$^{\circ}C$에 비해 140$^{\circ}C$ 이상에서 수분 증발이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 그러나 140$^{\circ}C$ 이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 슬러지 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 것으로 나타났는데 이는 단위체적당 표면적의 증가에 기인하는 것이다. 오일 종류의 변화에 따른 영향을 살펴보면 폐 엔진오일을 사용한 경우 점도가 증가함에 따라 폐식용유에 비하여 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 140$^{\circ}C$ 이상에서는 120$^{\circ}C$에 비하여 건조시간이 경과함에 따라 수분 증발이 비교적 크게 증가하는 결과를 나타내었다. 그러므로 폐오일의 종류에 관계없이 건조온도는 140$^{\circ}C$ 이상으로 유지하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

모의 비방사성폐기물의 유리화시 발생 분진의 재순환처리장치 및 배관 내 침적분진에 의한 막힘 방지용 제진장치의 개발 (Development of Dust Recycling System and Dust Cleaner in Pipe during Vitrification of Simulated Non-Radioactive Waste)

  • 최종서;유영환;박승철;최석모;황태원;신상운
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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    • pp.110-120
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    • 2005
  • ${\cdot}$저준위 고체폐기물의 유리고화처리 적용연구를 위하여, 현대모비스는 원자력환경기술원 및 프랑스 SGN사와 공동으로 99년 10월에 유리화 실증설비를 건설한 바 있다. 실증설비를 활용하여 모의핵종(Co, Cs)을 포함한 비방사성 이온교환수지, 잡고체 등에 대한 70여 회 이상의 실증시험 수행을 통하여, 대상폐기물을 안전하고 효과적으로 처리할 수 있음을 확인하였다. 그러나 처리공정 중 고온세라믹필터계통(High Temperature Filter : HTF)에서 발생하는 분진의 처리가 문제점으로 도출되었다. 또한 저온용융로(Cold Crucible Melter : CCM)와 HTF를 연결하는 냉각파이프는 장기간 운전시 CCM으로부터 발생한 분진이 침적되어 배관막힘의 우려가 있다. 이와 관련, 기 개발한 유리화공정에 추가하여 HTF에서 발생한 분진을 재순환하는 장치와 냉각파이프 내 침적분진을 제거하는 장치를 개발하였다. 유리화공정 중 HTF에서 발생하는 분진의 처리는 유리화설비의 감용비, 처분비용 및 유리용탕의 조절 측면에서 특히 중요하다. 분진재순환장치(Dust Recycling System : DRS)의 개념은, HTF 하단부에서 발생분진을 수거, 물과 섞어 슬러리 형태로 제조, 이송하여 CCM 내로 다시 투입함으로써 분진을 처리할 수 있도록 하였다. DRS의 주 기능은 분진 내의 모의핵종 및 주요 유리성분을 다시 CCM으로 재순환 처리하는 것이며, 이에 따라 유리용탕의 성분을 일정하게 유지하고 또한 유리배출을 용이하게 하는 데 기여한다. 또한 시멘트 고화설비 등과 같은 별도의 분진처리설비를 고려할 필요가 없다. 제진장치는 주기적으로 운전 중 가동할 경우, 냉각파이프 내의 분진침적에 의한 막힘 방지와 함께 배관 내 침적된 분진을 CCM 내로 다시 처리하는 효과를 기대할 수 있다. 유리화실증시험을 통하여 DRS와 제진장치에 대한 전체적인 성능평가를 성공적으로 수행하였으며, 운전결과 및 경험은 향후 상용설비를 위한 기본자료로 활용할 것이다.

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