• 방사성폐기물학회지
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• 제5권2호
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• pp.123-132
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• 2007

본 연구는 실제 HLW 수준의 다성분 계 모의 용액으로부터 $Zr-DEHPA/NDD-HWO_3$ 금속함유 추출 계에 의한 Am-Cm/RE 원소의 공분리 및 이의 상호분리 연구를 수행하였다. 우선 금속함유 추출제인 Zr-DEHPA를 자체 제조하고, 제 3상 방지 조건 결정과 질산 농도, DEHPA 농도, Zr 함유량 등이 공추출에 미치는 영향을 평가하여 최적 조건으로 (15g/L Zr-1M DEHPA)/NDD-1M $HNO_3$ 추출 계를 설정하였다. 이때 추출률은 Am (81%), Cm (85%), RE 원소 (80% 이상), Mo (98%), Fe (85%), U (98%), Np (73%), 기타 원소 (5% 이하) 등으로 Am-Cm/RE의 공분리 적용성은 양호하나, U, Np, Mo, Fe의 선제거가 필요하고 특히 제 3상 형성 유발 물질인 Zr이 거의 함유되지 않아야 한다. 그리고 공추출된 Am-Cm/RE를 Am-Cm (역추출제 : 0.05M DTPA-1M Lactic acid-pH 3.6)${\rightarrow}RE$ (역추출제 : 5M $HNO_3$) 순으로 상호 분리하여 각각의 분리계수를 평가하였으며 이때 Am은 65.4%, Cm은 63.9% RE 원소(Y 제외)는 85% 이상이 역추출 되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.33-41
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• 2016

망간단괴 매트상 모의 침출용액에서 구리 용매추출과 수산화 침전법에 의해 구리와 철이 제거 된 용액(Co 1.91 g/L, Ni 14.65 g/L)으로부터 용매추출-전해채취 연속공정을 통해 코발트를 분리, 회수를 위한 규모확대 실험(망간단괴 기준 380 kg/day)을 수행하였다. 용매추출의 경우 추출제로는 NaOH로 45% 비누화 된 0.22 M Cyanex 272, 세정용액은 코발트 2 g/L(pH : 3.0), 탈거용액은 코발트 전해폐액(Co 36.0 g/L, $Na_2SO_4\;70g/L$, pH : 1.5)을 사용하였으며, 탈거된 유기상은 산과 증류수의 세척 공정을 통해 재사용하였다. 추출단, 세정단 그리고 탈거단의 O/A 비는 각각 1/1.5, 10/1 그리고 1.5/1 이었으며, 산세척과 수세척단의 O/A 비는 각각 1/1, 6/1이었다. 용매추출공정의 코발트의 추출율과 탈거율은 각각 99.8%와 99.88%이었으며 탈거액의 코발트와 니켈의 농도는 각각 40.27 g/L, 4 ppm이었다. 전해액의 pH 조절을 위해 전해폐액 순환 방식을 도입한 전해채취공정은 $0.563A/dm^2$의 전류밀도에서 67.0%의 전류효율을 나타내었으며, 99.963% 순도의 금속 코발트를 얻었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권9호
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• pp.1260-1268
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• 2013

A series of experiments were carried out with three native strains of microalgae to measure growth rates, biomass, and lipid productivities. Scenedesmus sp. IMMTCC-6 had better biomass growth rate and higher lipid production. The growth, lipid accumulation, and carbon dioxide ($CO_2$) consumption rate of Scenedesmus sp. IMMTCC-6 were tested under different NaOH concentrations in modified BBM. The algal strain showed the maximum specific growth rate (0.474/day), biomass productivity (110.9 mg $l^{-1}d^{-1}$), and $CO_2$ consumption rate (208.4 mg $l^{-1}d^{-1}$) with an NaOH concentration of 0.005 M on the $8^{th}$ day of cultivation. These values were 2.03-, 6.89-, and 6.88-fold more than the algal cultures grown in control conditions (having no NaOH and $CO_2$). The $CO_2$ fixing efficiency of the microalga with other alternative carbon sources like $Na_2CO_3$ and $NaHCO_3$ was also investigated and compared. The optimized experimental parameters at shake-flask scale were implemented for scaling up the process in a self-engineered photobioreactor. A significant increase in lipid accumulation (14.23% to 31.74%) by the algal strain from the logarithmic to stationary phases was obtained. The algal lipids were mainly composed of $C_{16}/C_{18}$ fatty acids, and are desirable for biodiesel production. The study suggests that microalga Scenedesmus sp. IMMTCC-6 is an efficient strain for biodiesel production and $CO_2$ biofixation using stripping solution of NaOH in a cyclic process.

• 한국표면공학회지
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• 제40권1호
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• pp.23-31
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• 2007

The objective of this study is to investigate the effect of Al addition on the reaction behavior of cobalt with molten zinc. Pure cobalt specimen was immersion tested in the three kinds of molten zinc (pure, 0.12%Al added and 0.24%Al added) baths at $460^{\circ}C,\;490^{\circ}C\;and\;520^{\circ}C$. For the understanding of degradation processes, specimens were analyzed with scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectrum (EDS), and electrochemical stripping method. When 0.12% and 0.24% Al was added in molten zinc baths, three intermetallic compounds layers of ${\gamma},\;{\gamma}_1,\;and\;{\gamma}_2$ were formed on the Co matrix and ${\beta}_1$ layer was not formed between the Co matrix and the ${\gamma}$ layer. Particles of CoAl intermetallic compound were formed at the interface between the ${\gamma}_2$ layer and zinc melt and they did not adhere to the Co-Zn intermetallic layer. Weight loss of the Co specimen increased as Al content in the molten zinc increased and the relationship of weight loss vs. immersion time followed parabolic rate law. Rate controlling process for the reaction rate of Co with Al added molten zinc was analyzed as the diffusion process of Al atom through a boundary layer between the ${\gamma}_2$ layer and the Al added zinc melt.

• 전기화학회지
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• 제22권3호
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• pp.128-137
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• 2019

리튬은 가장 가벼운 금속일 뿐만 아니라 낮은 환원전위(-3.04 V vs. SHE)와 큰 이론용량($3860mAh\;g^{-1}$)을 가지고 있어 차세대 음극 소재로 연구되고 있다. 리튬 금속을 전극으로 사용하는 리튬이차전지의 경우 전지의 효율과 에너지 밀도 극대화를 위해 얇은 두께의 리튬 전극이 필요하지만 기존의 리튬 박을 제조하는 물리적인 압연 방법으로는 일정수준 이하의 두께를 가지는 리튬 박을 제조하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 물리적인 방법 대신 전해도금법으로 박막의 리튬을 전착하여 전해도금 시 사용되는 전해액의 종류와 전착 조건이 전착 특성 및 전착된 리튬의 전기화학 특성에 주는 영향을 확인하였다. 전착 전해액의 농도가 높을 수록 리튬 덴드라이트(dendrite) 형성 억제에 유리한 크고 둥근 형태의 리튬 입자를 형성하였으며 우수한 stripping 효율 (92.68%, 3M LiFSI in DME) 을 나타냈다. 전착 속도(전류 밀도)의 경우 속도 증가에 따라 리튬이 길이 방향으로 성장하여 길고 끝이 뾰족한 형태를 가지는 경향을 보였으며, 이로 인한 비표면적 증가로 전착된 리튬 전극의 stripping 효율이 감소(90.41%, 3M LiFSI in DME, $0.8mA\;cm^{-2}$)하는 경향을 확인하였다. 두 종류의 염과 용매를 조합하여 얻은 1.5M LiFSI + 1.5M LiTFSI in DME : DOL (1 : 1 vol%) (Du-Co) 전해액에서 전착된 리튬 전극이 가장 우수한 stripping 효율 (97.26%) 및 안정적인 가역성을 보였으며, 이는 염의 분해물로 구성된 전극 표면 피막의 Li-F 성분이 주는 안정성 향상과 피막의 유연성을 부여하는 DOL 효과에 기인한 것으로 추정된다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권3호
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• pp.8-15
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• 2018

Nd-Fe-B 폐 영구자석으로부터 회수한 염화희토류용액을 PC88A에 의한 경희토류(Pr, Nd)/중희토류(Tb, Dy) 분리정제에 대한 용매추출 연구를 진행하였다. 회분식 실험 단계에서 추출제(PC88A) 농도 0.5 M, 추출 후 평형 pH는 0.8~1.0(feed의 초기 pH 1.3), 세정액(HCl)의 농도는 0.1 M, 탈거액(HCl)의 농도는 2 M 이상일 때 분리 효율이 좋은 것을 확인하였다. 이 결과값을 혼합침강조에 적용하여 초기 조건에서 운용 조건을 변화시키면서 180시간 운용하여 3N급의 경희토류(Pr, Nd)/중희토류(Tb, Dy)금속 이온으로 분리정제 후 회수하였다.

• 플랜트 저널
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• 제10권1호
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• pp.34-39
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• 2014

본 연구에서는 상용성 공정모사기인 BR&E사의 PROMAX를 사용하여 amine류 흡수제인 30 wt%의 MEA수용액, 30 wt%의 DEA수용액 그리고 50 wt%의 MDEA수용액과 50 wt%의 MDEA에 첨가제로써 3 wt%의 piperazine을 첨가한 공정을 이용하여 천연가스 중에 포함되어 있는 산성가스인 $CO_2$와 $H_2S$ 성분의 제거 성능에 대한 비교 작업을 수행하였다. 공정모사 결과로 MEA는 상대적으로 많은 $CO_2$를 제거 할 수 있는 반면에 DEA, MDEA, MDEA와 첨가제인 piperazine은 $H_2S$를 많이 제거한다는 것을 알 수 있었고, MEA 30 wt%수용액의 경우는 lean amine의 circulation rate가 가장 적은 것으로 나타냈다. 재비기의 heat duty는 MDEA 50 wt%에 첨가제인 piperazine 3 wt% 수용액이 가장 적음을 알 수 있었다. 또한 MDEA 그리고 MDEA와 첨가제인 piperazine을 비교해 보면 첨가제로 인하여 solvent circulation rate가 감소된 것을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제13권4호
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• pp.274-280
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• 2007

본 연구에서는 염화 제2철 수용액의 재생 공정에 주로 쓰이고 있는 철환원법을 대체하기 위한 방법으로, 액-액 용매 추출법을 사용하여 수용액 내에 잔존해 있는 중금속인 Fe와 Ni을 분리 회수하는 공정을 개발하였다. Lab 실험을 통해 우선 염화 제2철 수용액으로부터 선택적으로 염화 제2철만을 추출할 수 있는 용매조건을 개발하였고, 그 결과를 사용하여 액-액 추출공정의 상업화 추진을 위한 pilot 공정 및 장치를 개발하였다. 또한 pilot test를 통하여 추출단과 역추출단의 단수를 결정할 수 있었고, 양산 공정에 적용할 수 있는 공정 데이터를 확보하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.319-326
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• 2009

This study was carried out to investigate the high-acidity co-separation of Am and RE from a simulated radwaste solution by a solvent extraction using a mixture of Dimethyldibutyltetradecylmalonamide (DMDBTDMA, as an extractant) and dihexyl octanamide (DHOA, as a phase modifier) diluted with n-dodecane (NDD). All the experiments were conducted as a batch type. First, the environmentally friendly DMDBTDMA and DHOA composed of only CHON atoms were self-synthesized. Then, the conditions for the prevention of a third phase, generated in the organic phase were examined. In addition, the effects of the concentration of nitric acid, DHOA, oxalic acid and $H_2O_2$ on the co-extraction of Am and RE were elucidated. Consequently, the optimum condition of (0.5M DMDBTDMA+0.5M DHOA)/NDD-0.3M $C_2H_2O_4-4.5M$ $HNO_3$ and O/A=2 was obtained through experimental work. Under this condition, the extraction yields were found to be about 80% for Am, more than 70% for RE such as La, Eu, Nd, Ce, etc., 3% for Cs and Sr, 69% for Fe and less than 11% for Mo and Ru. For the co-extraction of Am and RE, Fe should be removed in advance or prevented from a co-extraction with Am by controlling the different extraction rates of Am and Fe. About 95% of the Am and RE in the organic phase were stripped using a 0.5M $HNO_3$.

• 유기물자원화
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• 제25권2호
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• pp.41-48
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• 2017

기존 혐기성 및 호기성 처리에서 우수성이 입증된 E-PFR을 적용한 다단수직형 암모니아 스트리핑조를 개발하고 랩스케일 실험을 수행하였다. 다단수직형 암모니아스트리핑조의 단수별 암모니아성 질소 제거 실험(pH 10, 온도 $35^{\circ}C$, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 단이 없는 반응기는 약 52.5%의 제거율을 나타났으며, 5단 반응기에서는 약 62.6%의 제거율이 나타나 약 10%의 효율 차이가 있는 것으로 확인하였다. pH 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, 온도 $35^{\circ}C$, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 pH 9는 약 42.6%의 제거율을 나타났으며, pH 11에서 약 74.4%의 제거율이 나타났다. 온도 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, pH 10, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 $25^{\circ}C$에서 약 51%의 제거율을 나타났으며, $45^{\circ}C$에서 약 87.2%의 제거율이 나타났다. 공기주입량 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, pH 10, 온도 $35^{\circ}C$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 기액비 $2min^{-1}$에서 약 45.8%의 제거율을 나타났으며, 기액비 $4min^{-1}$에서 약 75%의 제거율이 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 연속 운전 평가를 통해 실증플랜트 설계를 위한 인자 도출에 활용하고자 한다.