• Nuclear Engineering and Technology
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• 제14권3호
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• pp.103-109
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• 1982

여러가지 질산우라늄용액에 대한 우라늄의 용존농도, 질산의 노르말농도 및 용액의 밀도등을 측정하여 얻은 결과를 최소자승법으로 분석한 후 우라늄의 용존농도와 질산의 노르말농도만을 알므로서 질산우라늄용액속에 들어있는 물의 함량을 결정할 수 있는 실험식, Q=1-0.3628C-0.0327H$^{+}$,을 유도하였다. 여기서 Q, C 및 H$^{+}$는 각각 물함량(g/cc), 우라늄의 용존농도(g/cc)및 질산의 노르말농도를 뜻한다. 그리고 이 유도식을 써서 임의 우라늄용액에 대한 구성원소별 원자수밀도와 핵임계도를 산출하고 그 결과를 우라늄의 용존농도, 질산의 노르말농도 및 용액의 밀도를 근거로 하여 얻은 값과 비교해 보았다. 그 결과 유도식은 우라늄의 용존농도 0.004~0.2959g/cc 및 질산의 노르말농도 1.00~5.06사이에서 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 보였다.

• 한국광물학회지
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• 제24권2호
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• pp.83-90
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• 2011

국내 지하수에 생존하는 황산염환원미생물인 바쿨라템을 이용하여 용존된 우라늄을 제거하는 실험을 실시하였다. 용존 우라늄의 초기 농도는 $50{\mu}M$로 고정하여 실험을 실시하였고, 총 15일 실험기간 내 용존된 우라늄은 본 연구에서 이용한 바쿨라텀과의 반응을 통하여 대부분 제거되었다. 미생물학적 반응을 통한 우라늄 제거과정에 미량 중금속이 미치는 영향을 조사하기 위해 망간, 구리, 니켈, 그리고 코발트 성분을 각각 $200{\mu}M$씩 반응용액에 첨가하여 우라늄 제거 회분식 실험을 실시하였다. 대부분의 중금속 성분들은 미생물의 우라늄 제거 속도와 양에는 큰 영향을 주지 않았지만, 구리는 상당기간 미생물의 활동을 제약하였다. 그럼에도 불구하고 15일 이상의 반응기간을 거치면서 구리에 대한 미생물적 내성이 발현되어 남아 있던 우라늄이 나중에 제거되는 현상이 관찰되었다. 그리고, 미량의 니켈과 코발트는 생물기원의 맥카나와이트 생성 및 성장과 함께 공침하여 저감되는 것으로 관찰되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권4호
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• pp.196-203
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• 2004

한강 기수역에서 일어나는 지화학적 변화과정을 파악하기 위하여 2000년 6월과 2001년 2월 두 차례에 걸쳐 용존 무기영양염류,용존 유기 탄소,추출된 용존 유기물의 형광 특성, 용존 우라늄의 분포특성에 대해서 연구하였다. 용존 무기 영양염류는 염분이 증가함에 따라 감소하였는데,특히 질소계 영양염류의 경우 기수역에서 뚜렷한 질산화 과정(nitrification process)을 보였다. 인산-인 또한 질소계 영양염류와 같이 기수역에서 비보존적 분포특성을 보였다 용존 유기탄소와 형광 유기물은 염분이 증가함에 따라 감소하는 모습을 보였는데, 특히 5 psu이하의 저염분대에서 급격히 감소하는 양상을 나타내었다. 이러한 현상은 육상 기원의 지구거대 유기물질이 이온강도가 증가하는 기수역에서 응집, 침전하여 제거되기 때문으로 생각된다. 한편 용존 우라늄은 대부분 강을 통하여 해양으로 유입되는데, 염분이 증가함에 따라 같이 증가하는 양의 상관관계를 보였다. 용존 우라늄은 기수역에서 제거되는 비보존적인 분포 특성을 보였는데. 이는 용존 우라늄의 일부가 유기물질과 착화합물의 형태로 제거되기 때문으로 생각된다. 염분과 용존 우라늄의 분포 상관관계로부터 추정된 한강 기수역에서 용존 우라늄 제거량은 약 7.1 ton/year으로 Savannah salt marsh에서의 제거량과 비교해볼 때 약 51.4%에 해당하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제11권1호
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• pp.22-28
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• 1986

우라늄의 용존농도(溶存濃度)와 토륨의 용존농도(溶存濃度) 및 질산(窒酸)의 노르말농도(濃度)가 서로 다른 여러가지 질산(窒酸) 우라늄-질산(窒酸)토륨 혼합용액(混合溶液)을 만들어 피크노메타(pycnometer)로서 그 밀도를 측정한 후 우라늄의 용존농도, 토륨의 용존농도 및 질산의 노르말농도만의 함수로서 물함량(含量)을 결정할 수 있는 실험식을 유도하였다. 그 결과 유도된 실험식은 $W=1.0-0.358\;C_u-0.4538\;C_{Th}-0.0307\;H^+$로서 여기에서 $W,\;C_u,\;C_{Th}$ 및 $H^+$은 각각 혼합용액중(混合溶液中)의 물함량(含量)(g/cc), 우라늄의 용존농도(溶存濃度)(g/cc), 토륨의 용존농도(溶存濃度)(g/cc) 및 질산(窒酸)의 노르말농도(濃度)를 나타낸다. 유도된 실험식에 의하여 산출된 물함량을 Bouly 등(等)의 방법으로 계산한 결과치(結果値)와 비교하였는데 그 차이는 2.7%이하인 것으로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권1호
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• pp.33-38
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• 2009

신선한 흑운모 및 인위적으로 풍화시킨 흑운모에 대한 우라늄 수착 실험을 실시하였다. 실험 이후, 원심분리하여 상등액은 유도결합플라즈마분광분석(ICP-MS)으로 우라늄 농도를 분석하였고, 고체시료는 X-선 회절분석(XRD) 및 주사전자현미경(SEM) 분석을 실시하였다. 3 mm 이하의 흑운모 시료를 7개월 간 실험실에서 풍화시킨 후, 신선한 흑운모와 동일한 조건으로 pH 변화에 따른 우라늄 수착량을 구하였다. 낮은 pH(pH 3)에서는 흑운모에 대한 우라늄의 수착이 크지 않았지만, pH가 증가함에 따라 점차 우라늄 수착이 증가하는 경향을 보였다. 풍화된 흑운모의 우라늄 수착량은 신선한 흑운모에 비해 작았고 높은 pH(pH 11)에서는 그 차이가 더 심하였다. 풍화된 흑운모의 낮은 우라늄 수착특성은 광물 표면의 변화 및 주위 용존이온들의 화학적 거동에 의한 것으로 보인다. 풍화된 흑운모 시료에는 광물 표면에서 선호되는 흡착자리가 파괴되거나 용해되고 더불어 용존 이온들의 콜로이드화에 의해 우라늄-광물 표면 수착반응이 감소되는 것으로 보인다.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제43권3호
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• pp.223-233
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• 2010

세포외 중합체(EPS)의 존재 유무에 따라 Pseudomonas aeruginosa가 용존 비소, 크롬, 우라늄의 흡착 및 산화상태의 변화에 미치는 영향을 회분식 실험을 통해 조사하였다. 배양한 미생물의 표면을 세척한 것과 세척하지 않은 것으로 구분하여 무영양 상태에서 1.1 mg/L의 As(V)와 Cr(VI), 0.5 mg/L의 U(VI)와 반응시키며 시간에 따라 각각의 총 용존 함량과 산화상태 변화를 측정하였다. As(V)의 경우 EPS 존재 여부와 관계없이 흡착은 발생하지 않았으나 EPS가 보존된 박테리아는 As(V)의 약 60%를 As(III)로 환원하였다. 표면을 세척하지 않은 박테리아는 총 용존 크롬의 45%를 제거하였으며 잔류된 용존 크롬의 64%를 Cr(III)로 환원하였다. 우라늄의 경우, 박테리아 표면을 세척하지 않았을 때 U(VI)의 약 80% 이상이 용액으로부터 제거되었다. 이러한 원소 환원은 박테리아가 분비한 EPS 자체의 환원 능력 또는 EPS로부터 보호받아 생육성이 보존된 박테리아의 해독성 환원에 의한 것으로 여겨진다. 이 연구 결과는 자연 환경에서 대부분 바이오필름 상태로 존재하는 미생물이 비소, 크롬, 우라늄의 산화상태 및 이동도 조절에 지대한 영향을 미칠 수도 있음을 의미한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권1호
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• pp.63-72
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• 2020

용존 6가 우라늄은 다양한 화학종으로 존재하며, 화학종의 분포는 수용액의 pH에 의존한다. 산성 및 중성 근처의 pH 환경에서는 대표적으로 UO₂²⁺, UO₂OH⁺, (UO₂)₂(OH)₂²⁺, (UO₂)₃(OH)₅⁺ 화학종이 공존한다. 수용액 속에 비결정성 실리카가 콜로이드 성질의 부유입자 상태로 존재할 때 용존 화학종은 실리카 표면에 쉽게 흡착된다. 이 연구에서는 표면 흡착 화학종의 분포가 용존 화학종의 분포를 따르는지 조사하였다. 시료의 pH 값이 3.5-7.5인 조건에서 3종의 용존 화학종(UO₂²⁺, UO₂OH⁺, (UO₂)₃(OH)₅⁺)과 2종의 표면 흡착 화학종(≡SiO₂UO₂, ≡SiO₂(UO₂)OH^- 또는 ≡SiO₂(UO₂)₃(OH)₅^-)의 시간 분해 발광(luminescence) 스펙트럼을 측정하였다. pH 변화에 따른 각 화학종의 스펙트럼 변화 양상을 비교한 결과로 표면 흡착 U(VI) 화학종의 분포는 용존 U(VI) 화학종의 분포와 다르다는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.347-352
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• 2005

본 연구에서는 지표수 중의 자연적 방사성핵종인 Uranium-238에 대해 서울시 한강 팔당 상수원수와 정수 중의 존재량을 조사하고, 서울시 6개 정수장 정수처리 공정별 우라늄의 거동 및 제거 특성에 대하여 조사하였다. 분석 결과, 한강수계의 우라늄 농도는 $0.02{\sim}0.54\;{\mu}g/L$의 범위로 나타났다. 시료 내에 존재하는 총용존성고형물의 양, 전기전도도와 우라늄 농도 사이의 상관관계를 분석한 결과, 정수의 경우를 제외하고 총용존성고형물의 양과 전기전도도가 증가하면 우라늄 농도가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 지질구조의 구성에 따른 우라늄 농도 분포를 조사한 결과, 조사대상 지역이 대부분 호상편마암 지역으로 우라늄 농도와 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 6개 정수장 공정별 평균 우라늄 농도는 원수 $0.134\;{\mu}g/L$, 응집수 $0.050\;{\mu}g/L$, 침전수 $0.029\;{\mu}g/L$, 여과수 $0.020\;{\mu}g/L$, 정수 $0.019\;{\mu}g/L$로 여과공정 이후의 우라늄 농도는 최대 $0.029\;{\mu}g/L$ 이하의 낮은 수준을 유지했다. 원수 대비 공정별 평균 우라늄 제거율은 응집공정에서 63%, 침전공정에서 15%, 여과 소독공정에서 8%로 나타났으며, 원수 대비 78%가 응집 침전공정에서 제거되었으며 8%가 여과 소독공정에서 제거됨을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제51권2호
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• pp.77-85
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• 2018

원전 시설 주변 및 심지층 폐기물 처분장 인근 환경은 우라늄으로 오염될 가능성이 높으며, 오염된 우라늄은 지하수를 따라 먼 곳까지 이동 및 확산될 수 있다. 이러한 오염 우라늄의 이동 및 확산을 효과적으로 제어하기 위해서는 지하 환경에서 우라늄의 생지화학적 거동을 이해할 필요가 있다. 일반적으로 토양 및 지질 매체 내에 다양한 종류의 미생물이 생존하고 있으며, 이들의 활동은 핵종들의 산화 환원 반응 및 그에 따른 용해도 변화와 밀접히 연관되어 있다. 우리는 유기물 대신 수소 가스를 전자공여체로 사용하여 고체 매질에 대한 용존 우라늄의 수착 및 침전 거동을 살펴보았다. 화강암을 고체 매질로 사용한 회분식 실험에서는 수소의 영향이 관찰되지 않았으나, 벤토나이트를 사용한 조건에서는 수소의 영향으로 5~8% 우라늄 농도 감소가 관찰되었다. 이러한 결과는 벤토나이트 토착미생물이 수소를 전자공여체로 활용하여 우라늄 거동(감소)에 영향을 준 것으로 보인다. 또한, 폐기물 처분환경의 고열 및 고방사선 조건에서도 벤토나이트 토착미생물은 강한 내성을 보였으며, 이는 향후 자연산 벤토나이트가 처분장 완충재로 사용될 경우 핵종-생지화학 반응이 주요 기작 중의 하나가 될 것으로 예상된다.