• Title, Summary, Keyword: 원소형 삼중수소

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튜브형 촉매탑을 이용한 수소 동위원소 분리

  • 손순환;송규민;김광신
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • pp.433-438
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    • 1998
  • 수소와 물 사이의 촉매교환공정은 중수 생산 및 삼중수소 분리를 위해 개발되어 왔다. 국산 소수성 촉매를 이용하여 새로운 튜브형 촉매탑을 고안하고, 수소와 물 사이의 수소 동위원소 분리를 실증하는 실험을 수행하였다. 국산 소수성 측매는 Styrene Divinyl Benzene Copolymer 담체에 백금을 담지한 촉매로써, 모양은 실린더형이며, 직경이 4mm이다. 촉매 작용을 하지 않는 충전물은 wire mesh ring(3mmx3mm)이고, 튜브는 PCI사 membrane(PVDF)이다. 촉매합의 직경은 2.5cm, 높이는 35cm였고, 온도는 333k, 압력은 0.1MPa였다. 기상 촉매반응만 시켰을 때 촉매탑이 정상상태에 도달되는데 약 3-5시간이 필요했으며, 액체 흐름이 있는 경우가 훨씬 짧았다. 촉매탑의 분리성능을 평가하기 위해 수소 동위원소 분리실험에서 얻은 기체 농도를 이용하여 물질전달계수(Kya)를 계산하였다. Kya는 0.2-0.5 sec$^{-1}$였으며, 액체와 기체 유속에 의해 크게 영향을 받았다.

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수소 동위원소 교환반응을 위한 소수성 고분자 촉매집합체 제조 특성 연구

  • 이성호;안도희;이한수;김용성;정흥석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • pp.127-132
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    • 1996
  • 촉매탑에서 수소와 물사이의 수소 동위원소 교환 반응에 의한 중수 분리 및 삼중수소 제거를 위한 소수성 촉매집합체 제조기술을 개발하기 위하여 소수성 촉매집합체 제조 특성에 대하여 연구하였다. 본 연구에서 먼저 일반적인 함침법 및 colloidal method 의하여 각각 백금을 activated carbon에 담지시켜 Pt/Carbon 촉매를 제조하고, 수소 흡착법에 의하여 촉매의 백금 분산도를 비교 분석하였다. 제조된 Pt/Carbon 촉매를 Wanke등의 방법에 따라 소수성 teflon 수지를 binding agent로 사용하여 ceramic bell-saddle 및 육면체형 packing등의 충전물 표면에 coating시켜 촉매 집합체를 제조하고 소결 온도, 충전물의 형태 및 표면 부위에 따른 surface coating 특성에 대하여 연구하였다.

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고분자담체(SDBC)의 백금흡착평형

  • 백승우;안도희;이한수;강희석;이성호;김광락;정흥석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • pp.157-161
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    • 1996
  • 중수형 발전소에서 삼중수소 제거나 중수생산과 관련된 수소동위원소 교환반응용으로 이용되는 소수성 고분자촉매의 담체인 스티렌-디비닐벤젠 공중합체의 촉매금속인 백금의 흡착 특성을 관찰하였다. 백금담지실험을 위해 고분자담체를 제조하였으며, 항상 일정한 표면적과 기공분포를 얻을 수 있었다. 백금담지실험결과 10시간 정도가 지나면 흡착평형에 도달함을 알 수 있었으며, 흡착평형실험 결과는 Langmuir model을 잘 따르고 있음을 알 수 있었다.

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열처리조건에 따른 백금담지 고분자촉매의 특성연구

  • 백승우;안도희;이한수;강희석;이성호;김광락;정흥석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • pp.396-400
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    • 1997
  • 중수형 발전소에서 삼중수소 제거나 중수분리와 관련된 수소동위원소 교환반응에 이용되는 백금담지 고분자촉매제조시 환원과정 이전의 열처리 조건이 백금분산도에 미치는 영향을 관찰하였다. 고분자 담체(SDBC)에 함침법을 이용하여 백금을 담지시켰으며, 8$0^{\circ}C$의 공기중에서 그리고 15$0^{\circ}C$의 산소흐름하에서 열처리하여 제조한 Pt/SDBC촉매의 열적 안정성을 TGA와 BET 실험결과로부터 확인할 수 있었다. 백금담지량이 커지면 백금분산도가 감소하였으며, 가능한 한 고온의 산소로 열처리하면 고분자촉매의 백금분산도가 향상됨을 수소흡착 실험을 통하여 입증하였다.

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Geochemical and Environmental Isotope Study on the Groundwater from the Youngcheon Area, Gyeongbuk Province (경북 영천지역 지하수의 지구화학 및 환경동위원소 연구)

  • Kim, Geon-Young;Koh, Yong-Kwon;Bae, Dae-Seok;Won, Chong-Ho;Jung, Do-Hwan;Choi, Byoung-Young
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.12 no.4
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    • pp.35-53
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    • 2007
  • Geochemical and isotope studies on the groundwater system of the Youngcheon area were carried out. Most groundwaters belong to Ca-$HCO_3$ and Ca-$SO_4$ types and some groundwaters belong to Na-$HCO_3$ type. Geochemical characteristics of these groundwaters were mainly affected by their basement rocks around the boreholes. High $SO_4$ content of groundwater is the result of reaction with sulfate or sulfide minerals in the host rock. Ca was originated from the carbonate minerals in the sedimentary rock. After the groundwater was saturated with calcite, the Na-$HCO_3$ type groundwaters were evolved by the reaction with plagioclase for a relatively long residence time. This explanation was supported by low tritium contents of Na-$HCO_3$ type groundwaters. ${\delt}a^{18}O$ and ${\delta}D$ data indicate that the groundwaters are of meteoric water origin and there was no difference between the various types of waters. Grondwaters from the boreholes BH-1, BH-9 and BH-12 showed the geochemical and isotopic characteristics of deep groundwater. Most borehole groundwaters except them did not show the systematic geochemical variations with sampling depth indicating that the shallow and deep groundwaters were mixed with each other throughout the study area. The results of water quality analysis indicate that the study area is highly contaminated by the introduction of agricultural sewage.

공주시 유구읍 명곡리지역 천부 및 심부지하수의 지화학적 수질특성과 오염

  • Jeong, Chan-Ho;Hwang, Jeong;Park, Chung-Hwa
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • pp.114-118
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    • 1998
  • 농촌지역인 공주시 유구읍 명곡리 지역의 천부지하수와 먹는 샘물 공장의 취수정 심부 지하수을 대상으로 지화학적 특성을 밝히고, 물-암석 상호반응과 오염물질 유입에 대해서 토의하였다. 천부 지하수의 화학적 유형은 Ca-HCO$_3$형에서 Ca-Cl(SO$_4$)형으로 전반적으로 약산성화 되어있고, $K^{+}$, Cl$^{-}$, NO$_3$$^{-}$오염이 상당히 진행되어 70 %이상이 음용수로 불가능한 상태이다. 군집방법에 의하면 신선한 물과 오염된 물사이에 뚜렷한 경향의 차이를 보인다. 천부지하수의 주요 오염원은 각가정에 있는 재래식 화장식, 생활하수, 가축의 축사, 비료등으로 보인다. 심부지하수는 알카리성의 Na-HCO$_3$형에서 Na(Ca)-HCO$_3$형의 화학적 유형이며, 2 TU 이하의 삼중수소 함량으로 1950년대 이전에 함양된 비교적 오랜 물-암석 상호반을 거친 물로 판단된다. 반면 천부형 지하수는 1950년대 이후에 충전된 상당히 젊은 연령의 지하수로 보인다. $^{18}$ O/$^{16}$ O, D/H 환경동위원소 조성값으로 볼 때 심부지하수의 함양지역은 고도의 효과를 보인다. 이 연구결과는 농촌지역의 지하수 수질 오염에 대한 하나의 사례연구로 향후 전국을 대상으로 한 농어촌지역의 지하수 오염연구에 기본방향을 제시하는데 의의 가 있을 것이다.

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Geochemical Study on the Alluvial Aquifer System of the Nakdong River for the Estimation of River Bank Filtration (강변여과수 개발을 위한 낙동강 충적층 지하수의 지구화학적 특성연구)

  • 김건영;고용권;김천수;김형수;김성이
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.13 no.1
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    • pp.83-105
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    • 2003
  • Geochemical studies on the alluvial aquifer system near the Nakdong River were carried out for the basic investigation of the estimation of artificial recharge for the river bank filtration. In-situ data do not show any distinct difference between the pumping well and river. Most of waters belong to $_3$ and Ca-$SO_4$ types and show high Mn concentration. In the borehole installed with Multi-Ca-HCOPacker (MP) system, Na, Ca, Mg, $HCO_3$ contents of the groundwater are increased with depth increasing. Cl and $SO_4$ contents of the groundwater show the lowest values at the bottom level (18m depth) and Mn content is very high at the middle level (13.5 m depth) of MP system. There is no distinct difference in the ${\delta}^{18}O$ and D values and tritium content between MP, borehole and surface water samples. The sulfur isotope data indicate that the possible sulfur source is dissolution of sulfate mineral from sedimentary rock. Strontium isotope ratio shows a little differences between the pumping well and observation borehole samples. Nitrogen isotope data indicate that the nitrogen of water samples is originated from fertilizer or organic materials.

Geochemistry and Origin of $CO_2$-rich Groundwater from Sedimentary Rocks of Kyungsang System (경상계 퇴적암에서 산출되는 탄산지하수의 지화학적 특성과 생성기원)

  • 정찬호;이진국
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.10 no.1
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    • pp.51-62
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    • 2000
  • The $CO_2$-richrich water pumps or springs out at two sites (Sinchon and Kohran) consisting of Cretaceous sedimentary rocks in Kyungpook area. The water has been long known as its soda pop-liketaste and therapeutic effect against calcium deficit, stomach and skin troubles, etc. The water arecharacterized by a high $CO_2$ concentration $(P_{CO2}=0.29~l.01 atm)$ and electrical conductance (1,093~2,810$\mu$S/cm). The $CO_2$-rich water belongs to Ca(Na)-$HCO_3$ type in chemical classification. The contents of Ca, Mg, Na, HCO$_3$ and Fe of $CO_2$-rich water show much higher values than those of general groundwater Environmental isotopic data $(^2H/^1H, ^{18}O/^{16}O and ^3H/^1H)$ indicate that the water is ofmeteoric origin recharged after 1950s. The $CO_2$ in the springs seems to be originated from deep-seatedsource related to acidic porphyry and granite nearby sedimentary rocks. Carbonate minerals and albiteare likely to be the major source minerals of the dissoved inorganic constituents in the $CO_2$-rich water.The equilibrium state between major minerals and $CO_2$-rich water was calculated by a thermodynamicprogram.

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