• 방사성폐기물학회지
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• 제8권1호
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• pp.71-76
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• 2010

사용후핵연료로부터 유용한 물질을 회수하는 파이로 공정의 주요 공정 중 하나인 전해정련 기술과 국내의 전해정련 장치 개발에 대해 고찰하였다. 전해정련 반응은 LiCl-KCl 용융염 전해질 내에 우라늄과 초우란금속 및 희토류 등을 함유하는 사용후핵연료 금속전환체를 담은 양극 바스켓과 고체음극으로 구성되고, 양극에서 는 산화(용해)반응이 음극에서는 환원(석출)반응이 진행되며 순수한 우라늄만을 회수한다. 흑연음극이 가진 자발탈리하는 특성과 아래로 모아진 우라늄 석출물을 스크류 이송장치로 자동 회수하는 개념을 도입하여 처리용량이 20 kgU/day 규모의 연속식 고성능 전해정련장치를 개발하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제13권2호
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• pp.113-122
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• 2015

원자로의 해체 과정에서 발생되는 방사성 폐기물 내 존재하는 ⁵⁵Fe, ⁶³Ni은 폐기물의 처리방법을 결정하는 데 있어 기초적인 지표로 활용되는 중요한 핵종이다. 하지만 두 핵종은 낮은 방사선량으로 인해 다른 핵종들과의 분리가 필수적이며 또한 시료 매질에서 완전히 추출할 수 있는 전처리가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구는 다양한 매질의 원자로 해체 폐기물에 대한 전처리방법의 적용성을 평가하기 위해 NIST SRM 5종 (1646a, 1944, 8704, 2709a, 1633c)에 대하여 왕수, 불산, 과염소산을 각각 이용하는 습식산화법과 alkali-fusion 전처리법에 따른 Iron와 Nickel의 회수율을 비교하였다. 실험 결과 alkali-fusion 방법은 다양한 매질의 인증표준물질에 대해 Iron 95.3∼98.3%, Nickle 86.6∼88.1%의 분석 정확도와 2% 이하의 정밀도를 나타냄으로서 해체폐기물 중 ⁵⁵Fe, ⁶³Ni, 분석에 가장 최적화된 전처리법으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권4호
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• pp.228-233
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• 2013

세계적으로 원전의 가동 년수 증가로 인하여 증기발생기와 같은 중요 설비의 교체가 지속적으로 이루어지고 있으며, 해체 시에는 대량의 방사성 금속 폐기물이 일시에 발생한다. 이러한 방사성 폐기물을 규제해제 후에 재활용하기 위해서는 정확한 잔류방사능을 측정하여야 한다. 그러나, 원자력시설에서 발생되는 금속 폐기물은 형상이 복잡하고, 재질별 특성이 다양하기 때문에 잔류방사능을 정확히 측정하기가 어렵다. 본 연구에서는 방사성 금속 폐기물의 정확한 잔류방사능을 측정하기 위한 절차를 수립하였고, 오염 대상 선원항 평가, 시료 대표성 확보 방안, 대면적 오염도 측정 장치 제작 및 밀도에 의한 자체흡수 보정인자 등을 평가하였다. 특히, 복잡한 구조의 금속 폐기물에 대하여 시료의 대표성을 확보하기 위하여 용융시킨 후 단순한 형태의 시료를 제조하였으며, 금속의 밀도 차이에 따른 보정인자를 결정하여 방사능 측정 결과의 신뢰성을 향상시켰다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.51-51
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• 2011

PLA(Poly(lactic acid))는 옥수수, 사탕수수와 같은 천연재료에서 얻어진 젖산(lactic acid or lactide)을 원료로 하여 합성한 생분해성 고분자로서 석유자원의 고갈과 환경오염에 대한 관심이 고조됨에 따라 합성고분자를 대체할 재료로 각광받고 있다. 일반적인 PLA의 장점으로 투명성, 굽힘강성, 방수성, 가열밀봉성 등이 있으며, 단점으로는 열안정성, 내구성, 충격 강도 등이 있다. PLA를 섬유로 사용될 경우 농림 토목용 생분해성 소재 뿐 아니라 실크의 광택과 뛰어난 드레이프성, 감촉을 갖는 장점이 있다. 또한 수분을 신속하게 흡수하여 발산시키는 특성을 가지고 있고, 낮은 연소열과 가스량, 자기 소화성 등의 방염 특성 등을 지녀 의류 인테리어 소재로 매력적인 특성을 가지고 있다. PLA는 바이오고분자 중 비교적 높은 용융온도를 가지고 있지만 특히 염색 및 가공조건 등 고온 처리에 의해 기계적 강도가 저하되는 단점이 있어 내열성 및 기계적 강도의 향상이 필수적이다. 내열성 및 기계적 강도 향상을 위한 가장 손쉬운 방법은 고분자 사슬을 가교시키는 것으로서 열처리 또는 감마선, 전자선, 자외선 조사를 이용할 수 있는데 열에 의한 가교는 균일한 열전달과 고온이 필요하며 감마선 및 전자선 조사는 설비의 고비용과 방사성 노출 위험으로 인해 비친환경적이다. 따라서 다루기 쉽고 비용이 적게 들고 친환경적인 장점을 가진 자외선 조사법을 이용한 PLA의 광가교의 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 PLA 직물의 열안정성과 기계적 특성을 향상시키기 위해 광개시제와 자외선 조사를 이용하여 PLA 직물의 광가교를 수행하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.86-86
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• 2011

나노소재기술은 기존 소재로는 얻을 수 없는 새로운 기능 및 특성을 나타낼 수 있어 산업전반에 적용할 수 있는 최첨단집적기술이다. 그러나 나노입자를 섬유에 첨가하여 기능성 섬유를 생산하는 경우 응집이 발생하는 등의 다양한 문제점이 발생하는데 이를 극복하기 위해서는 사이즈 분포를 제어하는 기술, 표면처리를 통해 분산성을 향상시키는 기술, 나노입자와 섬유와의 상용성을 개선하는 기술 등이 해결되어야 한다. 본 연구에서는 고기능성 및 고부가가치 경편파일 니트 원단을 개발하기 위해 은(Silver) 나노입자가 균일하게 분산된 M/B(Master Batch)를 제조하였으며, 이를 PET와의 용융 혼합 방사함으로써 0.5denier(75D/144F)급 원사에 99.9%의 영구적인 항균/소취 기능을 부여하였다. 또한 개발된 극세사를 이용하여 다양한 경편파일 원단을 설계하고, 기모, 염색 및 날염 등의 공정을 거쳐 나노기술융합형 화학섬유소재를 이용한 기능성 침장 제품을 개발하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.102-102
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• 2011

레이온 섬유는 dry한 촉감, 고광택, 드레이프성 등 의류 분야에서 요구하는 많은 장점들을 가지고 있으나 타 섬유 소재에 비해 소비량이 적은 것은 합섬이나 면/울 제품에 비해 상대적으로 제품 가격이 높고, 형태안정성이 취약하여 정장 및 캐주얼의 겉감 용도로 쓰기에는 성능 보완이 필요하다. 또한 염색가공 공정에서 구김발생이 많으며, 열고정이 쉽게 이루어지지 않아 습윤강도와 탄성 회복률이 낮아 변형이 쉽게 발생된다. 이에 본 연구에서는 합섬의 장점을 그대로 유지하면서 레이온 섬유가 갖는 고비중과 우수한 드레이프성과 유연한 질감으로 소프트 터치를 발현하는 특수한 레이온 대체 소재를 실현하고자 하였다. 직물에서 드레이프성과 은은한 광택을 확보하기 위해서는 폴리머단계에서 비중과 광택을 발현할 수 있는 무기입자 중 비중이 높고, 중합 후 폴리머 내에서 광택을 유지하는 입자의 선택이 필요한데 본 실험에서는 $BaSO_4$를 이용하여 PET dope액과 중합한 후 용융 방사하여 고비중 폴리에스테르사(100/48)를 제조하였다. 고비중 폴리에스테르사를 이용하여 폭 58inch, 밀도 92T, 중량 324.8g/yd 직물로 제직하여 그에 따른 태를 측정하였다. 태측정기(KES-FB, KATO TECH CO)를 이용하여 인장 & 전단강도, 굽힘강도, 압축강도, 표면측정 시험 결과 $BaSO_4$ 2% 첨가한 원단의 드레이프성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제32권4호
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• pp.239-244
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• 2020

Polyethylene (PE) micro-fiber have been prepared at different hot air temperature (60, 80 and 100 ℃) and different pressure (20, 40, 60 and 80 kPa) by melt centrifugal spinning technique. The parameters of melting centrifugal spinning including polymer contents, rotational velocity, temperature of hot air and pressure were optimized for the fabrication process. The study showed that 8000 rpm rotational velocity, 80 ℃ heated hot air and 40 kPa air pressure are the best condition to obtain uniform and strong PE fiber. The prepared PE fibers were analyzed by field emission scanning electron microscope and universal testing machine and found that fibers with reduced diameter and improved tensile strength are obtained at hot air condition.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권2호
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• pp.125-133
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• 2017

KAERI에서는 파이로프로세싱에서 발생하는 금속폐기물의 부피 및 무게 감량을 위해 고방사성 장반감기 핵종을 포함하는 anode sludge내 NM의 고화매질로써 폐피복관과 첨가금속을 재활용하는 연구를 진행하고 있다. 본 연구에서는 Cr 함량을 조절한 Zr-17Cr-8NM, Zr-22Cr-8NM, Zr-27Cr-8NM 합금을 유도용융을 통해 제조하였고, 전기화학적 부식시험을 실시하여 부식특성을 평가하였다. 모든 조성에서 기존 연구 중인 Zr계 합금고화체 조성보다 우수한 부식특성을 나타냈다. 또한 Zr-22Cr-8NM 시편의 부식시험 후 침출용액 조성 분석 결과, 500 mV 전압 조건 이하에서는 NM 침출이 없었고 이를 통해 우수한 화학적 안정성을 갖는 합금고화체 조성을 확보하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-11
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• 2004

한국원자력연구소에서는 고온의 용융염 매질 하에서 사용 후 핵연료를 환원시키는 차세대관리종합공정 연구를 수행 중에 있다. 추후 본 기술개발을 실증시험 하기 위해서는 방사선 차폐능이 확보된 핫셀이 필수적이며, 핫셀은 최대 1,385TBq의 방사능량에 대한 차폐 안전성을 가져야 한다. 최대 방사선원에 대한 핫셀의 차폐능을 확보하기 위하여, 본 연구에서는 실증시험 시 사용후핵연료부터 발생하는 중성자 및 감마선에 의한 선량률이 법적 허용선량치보다 낮게 유지되도록 핫셀의 차폐 설계에 대한 안전성을 평가하였다. QAD-CGGP 및 MCNP-4C 코드를 이용하여 핫셀 차폐체의 설계치에 대한 차폐 계산을 수행하였다. 작업구역에 대한 감마선 차폐계산 결과 QAD-CGGP 코드는 2.10${\times}$$10^{-3}$, 2.97${\times}$$10^{-3}$ mSv/h, MCNP-4C 코드는 1.60${\times}$$10^{-3}$, 2.99${\times}$$10^{-3}$ mSv/h 이었으며, 서비스 구역은 1.01${\times}$$10^{-2}$, 7.88${\times}$$10^{-2}$ mSv/h 로 평가되었다. 그리고 MCNP-4C코드를 이용하여 중성자에 의한 선량률을 계산한 결과, 중성자에 의한 선량률은 감마에 의한 선량률의 약 20% 이하치를 나타내었다. 따라서 선량률 대부분은 감마선에 의한 영향임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 핫셀의 차폐 설계치가 작업구역의 선량 제한치 0.01 mSv/h 와 서비스 구역에서의 선량 제한치 0.15 mSv/h를 만족시키는 것을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제30권2호
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• pp.102-107
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• 2017

프리세라믹폴리머는 기존의 세라믹 공정으로는 얻을 수 없는 다양하고 복잡한 구조의 세라믹 소재를 구현할 수 있다. 대표적인 프리세라믹폴리머인 폴리카보실란은 분자구조 제어를 통해 실리콘과 탄소의 함량비 조절이나 분자구조의 선형성을 향상시키고 분자량 및 분자량분포 제어를 통해 탄화규소섬유를 포함한 다앙한 형상/미세구조의 탄화규소 세라믹을 제조할 수 있다. 본 논문에서는 폴리카보실란의 합성 및 분자구조제어기술과 이를 용융방사 및 안정화, 열처리를 거쳐 제조되는 탄화규소섬유섬유, 그리고 PIP 공정으로 만들어지는 세라믹섬유복합소재 기술에 대하여 논하였다. 더불어 나노다공구조를 갖는 탄화규소 중공사와 같이 폴리카보실란을 이용해 구현할 수 있는 복잡구조의 탄화규소 소재 개발 예를 소개하였다.