• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권3호
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• pp.744-750
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• 2016

Uranium removal from uranium plant wastewater using zero-valent iron in an ultrasonic field was investigated. Batch experiments designed by the response surface methodology (RSM) were conducted to study the effects of pH, ultrasonic reaction time, and dosage of zero-valent iron on uranium removal efficiency. From the experimental data obtained in this work, it was found that the ultrasonic method employing zero-valent iron powder effectively removes uranium from uranium plant wastewater with a uranium concentration of $2,772.23{\mu}g/L$. The pH ranges widely from 3 to 7 in the ultrasonic field, and the prediction model obtained by the RSM has good agreement with the experimental results.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권7호
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• pp.43-52
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• 2015

The uranium removal capacity of radish sprouts (Raphanus sativus L.) in groundwater was calculated on the basis of the amount of uranium accumulated in the radish sprouts rather than the concentration in solution, of which process was very limited in previous studies. Continuous rhizofiltration clean-up system was designed to investigate the feasibility of radish sprouts, applying for uranium contaminated groundwater (U concentration: 110 μg/L) taken at Bugogdong, Busan. Six acrylic boxes (10 cm × 30 cm × 10 cm) were connected in a direct series for the continuous rhizofiltration system and 200 g of radish sprouts cultivars was placed in each box. The groundwater was flushed through the system for 48 hours at the constant rate of 5 mL/min. The rhizofiltration system was operated in the phytotron, of which conditions were at 25℃ temperature, 70% of relative humidity, 4,000 Lux illumination (16 hours/day) and 600 mg/L of CO₂ concentration. While 14.4 L of contaminated groundwater was treated, the uranium removal efficiency of the radish sprouts (1,200 g in wet weight) was 77.2% and their removal capacities ranged at 152.1 μg/g-239.7 μg/g (the average: 210.8 μg/g), suggesting that the radish sprouts belong to the group of hyper-accumulation species. After the experiment, the sum of U amounts accumulated in radish sprouts and remained in groundwater was 1,472.2 μg and the uranium recovery ratio of this rhizofiltration experiment was 92.9%. From the results, it was investigated that the radish sprouts can remove large amounts of uranium from contaminated groundwater in a short time (few days) because the fast growth rate and the high U accumulation adsorption capacity.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권6호
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• pp.37-48
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• 2014

Lab scale rhizofiltration by using four plants was performed to investigate the uranium removal efficiency from groundwater. Lettuce (Lactuca sativa L.), Chinese cabbage (Brassica campestris L.), radish sprouts (Raphanus sativus L.) and buttercup (Oenanthe javanica) were cultivated during 3 weeks in the phytotron. Glass jar ($12cm{\times}12cm{\times}8cm$ for each), containing 350 ml of the artificially uranium contaminated solution was used for 72 hours of the rhizofiltration. In experiments with different initial uranium concentration ($18.00{\mu}g/L$, $31.00{\mu}g/L$, $84.00{\mu}g/L$ and $116.00{\mu}g/L$) in solution, more than 70% of the initial uranium were removed by using lettuce, Chinese cabbage and radish sprouts and the residual uranium concentration in solution maintained lower than USEPA water tolerance limit ($30{\mu}g/L$). From the rhizofiltration experiments at various pH conditions, the highest uranium removal for all four plants was acquired at pH 3 in solution. Rhizofiltration experiments testing two field samples of groundwaters having high uranium concentrations ($86.00{\mu}g/L$ and $173.00{\mu}g/L$) were duplicated and more than 83% of the initial uranium were removed from the groundwater within 72 hours of rhizofiltration by using radish sprouts, which, suggests that the rhizofiltration can be a useful process to remediate uranium contaminated groundwater in the field. After the rhizofiltration experiment, the SEM and EDS analyses for the root surface of the radish sprouts were conducted, suggesting that the main mechanism of the rhizofiltration for the removal of uranium from groundwater would be surface precipitation on the root surface of the plant.

• 환경위생공학
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• 제20권2호
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• pp.47-55
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• 2005

The World Health Organization(WHO, 1998) and the United States Environmental Protection Agency (USEPA, 1992) recommended $2{\mu}\;guranium/{\ell}$ in drinking water as a guideline. The Korea Institute for Environmental Research recently reported that the radioactive pollution in ground water was almost negligible In Korea$(1999\~2002)$. Cs were cast into beads(2mm in wet form) and treated with hexamethylene diisocyanate for stability in acidic aqueous solution through cross-linking of the beads surfaces. The removal study was carried out in a static batch system and a flow system. In the static system, a certain amount of sample water was confined in a vessel and beads(dry weight 0.5g) were packed into it in order to adsorb uranium for a certain period of time. Afterwards the remaining uranium in water vessel was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. The effective pH range was 4 to 8. The smaller the size of beads, the better the removal efficiency. Furthemore, the lower the flow rates, the higher the removal efficiency. The results showed that chitosan beads can be effectively used for the removal of uranium contained in water.

• Carbon letters
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• 제4권2호
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• pp.64-68
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• 2003

A study on the electrosorption of uranium ions onto a porous activated carbon fiber (ACF) was performed to treat uraniumcontaining lagoon sludge. The result of the continuous flow-through cell electrosorption experiments showed that the applied negative potential increased the adsorption kinetics and capacity in comparison to the open-circuit potential (OCP) adsorption for uranium ions. Effective U(VI) removal is accomplished when a negative potential is applied to the activated carbon fiber (ACF) electrode. For a feed concentration of 100 mg/L, the concentration of U(VI) in the cell effluent is reduced to less than 1 mg/L. The selective removal of uranium ions from electrolyte was possible by the electrosorption process.

• 한국광물학회지
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• 제23권2호
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• pp.107-115
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• 2010

한국원자력연구원 지하처분연구시설의 지하심부에 생존하는 미생물을 이용하여 용존우라늄의 제거 및 광물화에 대한 실험을 실시하였다. 미생물은 철환원박테리아와 황산염환원박테리아로 구분하여 개별적으로 실험을 실시하였으며, 실험 후 X-선 회절분석 및 주사전자현미경을 이용하여 생성광물을 확인하였고 용액상의 농도 변화는 유도결합플라즈마분석기를 이용하여 분석하였다. 철환원박테리아에서는 우라늄과 철이온이 공존할 때, 우라늄보다는 철이온이 선택적으로 환원과정에 참여하였으며, 결과적으로 우라늄의 환원 및 제거가 거의 이루어지지 못하였다. 하지만, 망간이 포함된 조건에서는 상당량의 우라늄 제거 효과가 나타났다. 황산염환원박테리아에서는 철과 망간이 공존할 때, 철이 선택적으로 황과 결합하여 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물을 형성하였으며, 망간으로 구성된 황화광물은 만들어지지 않았다. 하지만, 망간이 공존하는 경우에 우라늄의 제거는 훨씬 효과적이었는데, 이는 황화광물에 불순물로 포함된 망간이 우라늄의 흡착 및 포획에 큰 영향을 미치기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.30-39
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• 2008

우라늄으로 오염된 지하수를 정화하기 위하여 해바라기(Sunflower; Helianthus annuus L.), 강낭콩(Bean; Phaseolus vulgaris var.), 그리고 갓(Indian mustard; Brassica juncea (L.) Czern.)을 이용한 수생법(Rhizofiltration)의 우라늄 제거 효율을 규명하기위한 실내 실험을 실시하였다. 안정우라늄 표준 용액을 사용하여 초기 농도를 30 ${\mu}g$/L와 80 ${\mu}g$/L로 적정한 인공오염지하수를 대상으로 72시간 수생법을 실시하여 일정 시간 간격으로 오염지하수의 우라늄농도를 측정함으로써 시간에 따른 식물의 우라늄 제거 효율을 계산하였다. 해바라기의 경우 수생법 72시간 내에 인공오염수 내 우라늄의 81%와 89%가 제거되었으며, 강낭콩은 72%와 80% 제거율을 나타내었고, 갓의 경우에는 80%와 60%가 제거되어 수생법의 우라늄 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 초기 우라늄 농도가 500 ${\mu}g$/L 이상(미국 EPA 수질허용한계농도인 30 ${\mu}g$/L 보다 18배 이상)되는 인공오염수를 대상으로 수생법을 실시한 결과 해바라기, 강낭콩, 갓의 경우 각각 97%, 70%, 77%의 높은 제거 효율을 나타내어 우라늄으로 심각하게 오염된 지하수의 경우에도 수생법을 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 인공 오염수의 pH에 따른 수생법의 우라늄 제거 효율 변화 실험 결과, 오염수의 pH가 증가할 수 록 우라늄 제거 효율은 감소하였으며, 갓의 경우 pH 3에서 pH 9로 증가함에 따라 제거 효율은 83%에서 42%로 감소하였다. 실험 후 식물에 농축된 우라늄량을 습식분해법을 이용하여 부위별로 측정한 결과, 식물로 이동한 우라늄의 99%가 뿌리에 농축되어 있는 것으로 나타나, 수생법을 적용한 후 성장한 오염식물을 처리하는 경우 농축이 심한 뿌리 부분만을 후처리함으로써 복원 비용과 시간을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 우라늄 농도가 81.4 ${\mu}g$/L인 대전지역에 위치한 천정 지하수를 대상으로 수생법을 실시한 결과, 해바라기의 경우 인공오염지하수 실험 결과와 비슷한 제거 효율이 95.2%인 것으로 나타나, 친환경 정화방법인 수생법에 의한 우라늄 오염지하수 처리 방법이 실제 오염 현장에서 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.179-182
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• 2001

The chloride volatilization method for the recovery of zirconium and removal of uranium from zirconium containing metallic wastes formed in spent fuel reprocessing was studied using the simulated alloy waste, i.e. the mixture of Zr foil and UO$_2$/U$_3$O$_{8}$ powder. When the simulated waste was heated to react with chlorine gas at 350- l00$0^{\circ}C$, the zirconium metal changed to volatile ZrCl$_4$showing high volatility ratio (Vzr) of 99%. The amount of volatilized uranium increases at higher temperatures causing lowering of decontamination factor (DF) of uranium. This is thought to be caused by the chlorination of UO$_2$ with ZrCl$_4$vapor. The highest DF value of 12.5 was obtained when the reaction temperature was 35$0^{\circ}C$. Addition of 10 vol.% oxygen gas into chlorine gas was effective for suppressing the volatilization of uranium, while the volatilization ratio of zirconium was decreased to 68% with the addition of 20 vol.% oxygen. In the case of the mixture of Zr foil and U$_3$O$_{8}$, the V value of uranium showed minimum (44%) at 40$0^{\circ}C$ with chlorine gas giving the highest DF value 24.3. When the 10 vol.% oxygen was added to chlorine gas, the V value of zirconium decreased to 82% at $600^{\circ}C$, but almost all the uranium volatilized (Vu=99%), which may be caused by the formation of volatile uranium chlorides under oxidative atmosphere.ere.

• 방사성폐기물학회지
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• 제11권2호
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• pp.77-83
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• 2013

방사능 오염 토양 복원을 위해 실험실 규모의 동전기 복원장치를 제작하여 가동 하던 중 토양 내 존재하던 금속이온의 용출로 금속 산화물이 발생하여 음극의 전류 흐름을 차단하는 문제가 발생하였다. 전류의 차단으로 토양 내 우라늄 제거 능력이 상실되어 이러한 문제를 해결하는 해결 방안을 모색하여 개선된 동전기 복원 장치를 제작하였다. 개선된 실험실 규모 동전기 복원 장치를 이용하여 토양복원 실험을 25 일간 수행 하였을 때 우라늄 잔류 농도는 0.81 Bq/g으로 약 96.8%의 제거 효율을 보였으며, 초기 우라늄 농도 50 Bq/g 일 때 우라늄 규제 해제 농도인 1 Bq/g 이하로 제거 되기 까지는 34 일의 복원 기간이 필요하고, 초기 우라늄 농도 75 Bq/g, 100 Bq/g 일 때 각 42 일, 49 일이 필요한 것으로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권2호
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• pp.133-138
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• 2006

최근 미국 ANL연구소가 개발한 다이포실 수지는 우라늄의 선택특성이 우수하나 수지의 형태가 분말형이므로 입상의 비드형으로 제조하기 위하여 다이포실 분말을 알기네이트상에 고정화하는 방법을 적용하였다. 생성된 비드의 우라늄에 대한 흡착특성을 측정한 결과, 소디움 알기네이트 자체도 우라늄 흡착특성을 최대 68%까지 나타낸 후 30% 수준으로 감소하였으며, 이는 흡착후 탈착하는 과정을 거쳐 평형에 이르는 것으로 사료된다. 또한 비드내 다이포실의 양이 증가할수록 우라늄의 흡착이 증가하며 최대 85 %정도의 흡착율을 나타내고 있다. 다이포실 수지만의 경우 반응초기에 급격한 흡착을 보이고 있으나 3일정도 이후에는 비드의 흡착율과 유사한 결과를 나타내고 있으며 비드내 함유된 순 다이포실량을 고려할 경우 알기네이트 자체의 흡착효과로 인해 비드의 흡착효율이 크게 상승되는 것으로 해석된다. 우라늄 농도의 영향은 농도의 증가에 따라 우라늄의 제거효율이 감소하였으며, 비드의 양을 2배로 증가시킨 결과 최대 90%이상의 제거효율을 얻었다. 결론적으로 다이포실 수지를 소디움 알기네이트상에 고정화하여 입자형의 비드로 제조하므로서 적은 양의 수지로 우라늄 제거특성이 우수한 비드를 얻을 수 있었으며 나아가서 연속공정에의 적용도 가능한 것으로 사료된다.