• 제목/요약/키워드: 초고압처리

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투과전자현미경을 이용한 최근의 재료분석기술 (Recent Transmission Electron Microscopy in Materials Analysis)

  • 박경수;홍순구;신도다이스케
    • Applied Microscopy
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    • 제26권2호
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    • pp.105-121
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    • 1996
  • 투과전자현미경을 이용한 최근의 재료 분석기술에 대해 일본 토호쿠대학의 ASMA (Atomic Scale Morphology Analysis) 연구실에서 얻은 실험결과를 중심으로 설명하였다. 현재 토호쿠대학에서 가동 중에 있는 가속전압 1250 kV의 초고압 투과전자현미경은 분해능이 약 0.1nm이며, 이 전자현미경으로부터 얻은 고분해능상은 대형컴퓨터를 이용한 시뮤레이션에 의해 해석 할 수 있음을 나타내었다. 또한, 이러한 뛰어난 고분해능 특성을 가진 초고압 투과전자현미경과 최근 재료 분야의 전자현미경 시료 제작기술의 하나로서 크게 주목받고 있는 초박절편법 (Ultramicrotomy)을 이용한 헤마타이트 미립자의 내부구조 해석 결과를 나타내었다. 새로운 전자현미경 분석기법을 위한 주변장비의 눈에 띄는 발달중의 하나로서 전자현미경상을 디지탈 형태로 기록하고, 이를 효과적인 화상처리 기법으로 해석할 수 있는 Imaging Plate (IP)를 주목할 수 있다. 본 논문에서는 IP의 응용 예로서 IP를 이용하여 기록한 고분해능 전자현미경상과 전자 회절패턴의 정량해석 결과에 대해 나타내었다. 에너지분산 X-선 검출기를 이용한 새로운 분석기법의 예로서 전자 채널링 효과를 이용한 ALCHEMI법을 Ni-Al-Mn계 화합물에 대한 실험결과와 함께 나타내었다. 또한, 전자에너지 손실 분광 분석법을 이용한 최근 분석 결과로서 여러 구리 화합물의 전자구조 차이에 따른 구리의 $L_{23}$ 가장자리 피이크 변화를 나타내었다. 새로운 전자현미경법인 에너지 필터를 사용하여 $Al_{0.5}In_{0.5}As$의 전자회절 패턴의 백그라운드를 제거한 결과를 에너지 필터를 사용하지 않은 $Al_{0.5}In_{0.5}As$의 전자회절 패턴과 비교하여 나타내었다.

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생굴 중 Vibrio parahaemolyticus와 Escherichia coli의 초고압 살균 (High Hydrostatic Pressure Sterilization of Vibrio parahaemolyticus and Escherichia coli in Raw Oyster)

  • 박환준;좌미경;현선희;임상빈;송대진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.935-939
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    • 2006
  • V. parahaemolyticus와 E. coli를 접종한 생굴을 대상으로 초고압처리 조건을 달리하여 살균효과를 측정하였다. 처리조건에 따른 V. parahaemolyticus의 균수 변화를 보면, 무처리한 굴의 초기 배양균수는 $3.8{\times}10^5\;CFU/mL$이었는데, $22^{\circ}C$/10분에서 $100{\sim}300\;MPa$로 처리한 결과 처리합력의 증가에 따라 감소하였으며 200 MPa 이상의 처리로 완전히 사멸되었다. $22^{\circ}C/150\;MPa$에서 $5{\sim}30$분으로 처리한 결과 처리시간의 증가에 따라 지속적으로 감소하였다가 25분 이상 처리하였을 때 모두 사멸되었다. 100 MPa,에서 0, $10^{\circ}C$에서 각각 20분과 25분 처리하였을 때 완전히 사멸되었다. 처리조건에 따른 E. coli의 균수변화를 보면, 무처리한 굴의 초기 배양균수는 $4.0{\times}10^7\;CFU/mL$이었는데, $22^{\circ}C/15$분에서 $150{\sim}400\;MPa$로 처리한 결과 처리압력 250 MPa까지는 거의 변화가 없었으나 그 이상의 압력에서는 급혁히 감소하였으며 375 MPa 이상에서는 완전히 사멸되었다. 300 MPa/15분에서 0, 10, $22^{\circ}C$로 처리한 결과 동일한 처리압력과 처리시간에서 처리온도가 낮을수록 살균효과가 더 높았다. $10^{\circ}C$/350 MPa에서 $5{\sim}25$분으로 처리한 결과 처리시간의 증가에 따라 균수가 급격히 감소하였으며, 350 MPa에서 5분처리로 약 4 log cycle 감소하였고 15분 이상의 처리로 검출한계 이하였다.

초고압 처리가 우유의 미생물학적 및 이화학적 특성에 미치는 영향 (Effects of High Pressure Treatment on the Microbiological and Chemical Properties of Milk)

  • 이지은;최은지;박선영;전가영;장자영;오영준;임슬기;김태운;이종희;박해웅;김현주;전정태;최학종
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.267-274
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    • 2014
  • 초고압 공정(HPP)은 비가열 공정 중 하나로 식품 중의 세균 증식을 억제하는 방법으로 근래 들어 산업적으로 각광받고 있다. 현재 우유의 살균은 대부분 가열살균법에 의존하고 있으나, 가열살균은 우유의 영양소 및 이화학적 특성을 변화시키는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 초고압 처리가 우유의 미생물학적 및 이화학적 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 우유를 $15^{\circ}C$에서 600 MPa의 압력조건으로 3분간 처리했을 시 일반세균 및 유산균의 수는 2-3 Log CFU/ml 수준으로 감소하였으며, 대장균군은 HPP 처리 후 $4^{\circ}C$에서 15일 저장 기간 중에 검출되지 않았다. HPP 처리에 따른 유단백의 변성을 알아보고자 유단백의 전기영동 패턴을 분석한 결과, HPP 처리 우유가 가열살균 우유에 비하여 단백질 변성도가 낮게 나타났다. 또한 HPP 처리 우유의 경우 비타민 및 무기질의 함량 변화는 상대적으로 낮았으나, protease, lipase 및 alkaline phsophatase와 같은 우유 효소는 불활성화 시키는 특징을 나타내었다. 이러한 결과는 HPP가 우유의 영양소 파괴 및 이화학적 특성을 변화시키지 않으면서 우유의 미생물 제어에 사용될 수 있음을 제시한다.

플라즈마 처리에 따른 반도전성 실리콘 고무의 표면특성 변화 (Surface Characteristics on Semi-conductive Silicone Rubber by Plasma Modification)

  • 연복희;김동욱;전승익
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.219-220
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    • 2005
  • 본 논문은 산소 플라즈마 처리에 따른 반도전성 실리콘 고무의 표면특성 변화를 조사하였다. 실리콘 고무는 각종 초고압 전력기기에서 절연부품으로 많이 사용되어 지고 있다. 하지만, 실리콘 고무가 가지고 있는 고유의 특성 때문에 반도전성 부품과 절연성 부품간의 계면이 접착이 잘 되지 않는 문제점이 나타난다. 이를 위해서 접착제를 사용하거나 표면 거칠기를 변화시키는 개질을 하기도 하지만, 이는 새로운 계면을 형성하거나 약점을 만드는 문제가 있다. 이를 위해 반도전성 실리콘 고무 표면을 산소 플라즈마 개질시켜, 표면을 활성화 시키는 역할과 표면을 균일하게 에칭시켜 기계적 interlocking 메커니즘으로 접착력을 향상시킬 수 있다. 본 실험에서는 산소 플라즈마 처리에 따른 반도전성 실리콘 고무의 표면을 표면에너지. XPS로 기본적인 표면특성을 조사하였다. 실험 결과, 단시간의 산소플라즈마 처리로 표면에 다수의 관능기가 관찰되었다. 이러한 산화층은 실록산 결합쇄가 산화된 실리카 유사층으로 밝혀졌다. 이로써 절연부와 접착 용이성이 기대되었으며, 벌크적인 실리콘 고무의 특성변화 없이 표면개질 만으로 우수한 계면특성을 얻을 수 있다.

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고압-저온 보관에 따른 쥐 치아 치주인대세포의 활성도 평가 (THE EVALUATION OF PERIODONTAL LIGAMENT CELLS OF RAT TEETH AFTER LOW-TEMPERATURE PRESERVATION UNDER HIGH PRESSURE)

  • 정진호;김진;최성호;김의성;박지용;이승종
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제35권4호
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    • pp.285-294
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 흰 쥐의 상악 대구치를 발거한 후 치주인대세포를 $0^{\circ}C$/2 MPa고압-저온하에 1주간 보관시켜 MTT, WST-1 검색법을 이용하여 측정한 치주인대세포의 활성도를 저속 냉동법(No Additional Pressure, 2, 3 MPa), 급속 냉동법(No Additional Pressure, 2 MPa), $-5^{\circ}C$/90 MPa초고압 저온보존법과 비교하여 평가하는 것이다. 생후 4주된 암컷 Sprague-Dawley계 흰쥐의 상악 좌우 제1, 2대구치를 발거하여 각 군 당 12개의 쥐 치아를 MTT, WST-1 검색에 이용하였다. 실험군은 9개군으로 대조군은 즉시 발치군이며, 각각 3 MPa, 2 MPa, No Additional Pressure (NAP)의 압력을 가한 후 $4^{\circ}C$에서 $-35^{\circ}C$까지 $-0.5^{\circ}C$/min 속도로 서서히 냉동시킨 뒤 $-196^{\circ}C$에 냉동한 저속 냉동군, 발치 후 동해방지제 처리과정을 거쳐 각각 2 MPa, NP의 압력을 가한 후, $-196^{\circ}C$의 액화질소에 넣어 냉동한 급속 냉동군, 발치 후 각각 2MPa,NP의 압력을 가한 후, $0^{\circ}C$에 보관한 저온 보존군, $-5^{\circ}C$/90 MPa의 초고압 저온 보존군으로 나누었다. 보존액은 F medium을 사용했으며 동해방지제로 10% dimethylsulfoxide (DMSO)를 사용하였다. 치근면을 단위면적으로 표준화하기 위해 MTT, WST-1 측정값을 Eosin 염색 후 530 nm에서 측정한 흡광도 값으로 나누었다. 통계 분석을 위해 one way ANOVA를 시행하였으며 사후 검정으로는 Tukey HSD 방법을 사용하였고 결과는 다음과 같다. 1. MTT 검색법 및 WST-1 검색법 결과 $0^{\circ}C$/2 MPa 고압 저온 보존군이 즉시 발치군보다 세포 활성도가 낮았으나 통계적 유의차는 없었으며, 저속 압력 냉동군(NP, 2 MPa, 3 MPa)과, 급속 압력 냉동군(NP, 2 MPa), 저온보존군($0^{\circ}C$/NP), 초고압 저온 보존군($-5^{\circ}C$/90 MPa)보다 통계적으로 유의차있게 높은 세포 활성도를 나타내었다(p < 0.05). 2. MTT검색법 및 WST-1 검색법 결과 $-5^{\circ}C$/90 MPa 초고압 저온 보존군이 가장 낮은 세포 활성도를 나타내었으며, MTT 검사 결과에서는 모든 군에 대해 통계적으로 유의성 있는 결과를 보였다(p < 0.05). 위의 결과를 통해, $0^{\circ}C$/2 MPa (20기압)의 고압-저온 보존법이 다른 급속 냉동 보관법(2 MPa, NAP)이나 저속냉동보관법(3, 2 MPa, NAP), $-5^{\circ}C$/90 MPa 초고압 저온 보존법에 비해 우수한 쥐 치아의 치주인대세포의 활성도를 보여 차후 치아의 재이식시 치아보관을 위한 방법으로의 가능성을 제시하였다.

유동 초고압 공정을 이용한 딸기 주스의 미생물 안정성 향상 및 품질보존 (Preservation of Strawberry Juice by Dynamic High-Pressure Processing)

  • 원진성;김명환;한귀정;노봉수;민세철
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.480-485
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    • 2015
  • 딸기 주스에 단독 DHP 처리 또는 열처리와 병합된 DHP 처리를 하였을 경우 6 log CFU/mL 이상의 토착 미생물 저해를 보여 주었다. 단독 DHP 처리와 열병합된 DHP 처리는 딸기 주스의 비타민 C와 색도에 영향을 주지 않으면서 당도를 상승시켰고 $4^{\circ}C$ 저장 중 색도와 당도를 유지시켰다. 특히 열병합된 DHP 처리는 저장 중 일반 가열처리와 유사한 미생물 안정성을 보이면서도 가열처리 보다 높은 비타민 C 함량과 색상 안정성을 보여주었다. 따라서 DHP 처리(단독 또는 열병합)는 딸기 주스의 품질 변화를 최소화 시키면서 미생물 저장 안정성을 높일 수 있는 최신 살균 공정으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다.

부분방전 예방진단 시스템의 로컬유닛 기능 향상을 위한 Digital Signal Processor(DSP) 응용 (The Application of Digital Signal Processor(DSP) for Improvement of Local Unit for a Partial Discharge Online Monitoring System)

  • 연만승;이재호;구자윤;강창원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1861-1863
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    • 2003
  • 최근 국내 전력시장은 초고압 대전력기기 사용이 현저히 증가하고 있어 이에 따라 부분방전 예방진단 시스템의 필요성은 절대적이며 이러한 시스템의 국산화가 절실히 요구되고 있다. 예방 진단 시스템의 국산화에 있어 부분방전 신호 측정시 신호 대 잡음비(Signal to Noise ratio)를 높이기 위해 측정용 센서의 검출가능 주파수 대역을 높게 설정하여 설계되고 있는데, 따라서 센서에서 검출된 신호를 처리하기 위한 로컬유닛 또한 국산화시 외국 시스템보다 더욱 신뢰성을 가질 수 있도록 설계되어야 한다. 이를 위해서는 기존의 마이크로프로세서를 채용한 저속 시스템을 대체할 수 있도록 더욱 빠르고 높은 신뢰성의 디지털 신호처리 기술이 요구된다. 본 논문에서는 검출 센서의 아날로그 신호를 빠르게 디지털화 한 후 보다 정확한 데이터와 독립적 신호처리 그리고 네트워크를 통한 실시간 전송을 수행할 수 있는 부분방전 예방진단 시스템 로컬유닛의 프로토타입을 Digital Signal Processor (DSP)를 이용하여 구현하였다. 제작된 DSP 로컬유닛을 시험하기 위해 Real-Scale 170kV GIS Mock-up에서 부분방전 신호를 발생 시키고 센서를 통해 검출된 신호를 DSP가 처리하여 사용자의 네트워크를 통한 명령에 따른 실시간 전송모드, ${\Phi}$-q-n 진단모드로 자체 네트워크 기능을 이용하여 사용자에게 데이터를 실시간 전송하도록 하였다. 본 논문에서 구현한 DSP 로컬유닛은 대전력기기 부분방전 예방진단 시스템의 국산화에 있어 기존의 외국 시스템의 로컬유닛보다 구성이 간단하며, 실시간 신호처리 및 원거리 데이터 전송기능에서 우수한 성능을 보였다. 향후 연구에서는 다양한 분석 알고리즘을 탑재한 DSP를 개발하여 더욱 향상된 실시간 데이터 전송 및 분석기능이 우수한 DSP 로컬유닛을 개발하고자 한다.

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과실류의 생산 및 가공현황과 신가공기술 (The Status of Production and Processing of Fruits and New Processing Technology)

  • 윤광섭;김순동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.521-529
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    • 1999
  • 새로운 가공품의 개발방향을 제시하고 또한 국내산 과일가공품의 가격경쟁력을 높일 수 있는 방안을 찾기 위하여 과일류의 생산현황과 가공량, 가공품목 및 신 가공기술 등에 대하여 알아보았다. 소득증가로 전체소비량은 증가하고 있으나 국내산 과일류의 가공량은 해마다 줄어들고 있어 새로운 가공기술과 다양한 가공품의 개발이 절실히 요구되고 있다. 외국산 과일류가 대량수입 되면서 국내산 과일류의 가격경쟁력은 점차 떨어지고 있다. 과일의 재배면적이나 생산량뿐만 아니라 가공율도 점차 줄어들고 있으며 가공품목 또한 몇 가지로 제한되어 있어 생산업체가 영세성을 벗어나지 못하고 있다. 또한 농산물의 신가공기술로 적용할 수 있는 고전압 펄스 전기장(high voltage pulsed electric fields, PEF), 초고압(high hydrostatic pressure), 통전가열(ohmic heating), 막분리(membrane seperation), 마이크로웨이브(microwave) 등에 대하여 알아보았다. 이러한 비열 처리 기술 즉, 최소 가공기술(minimal processing technology)들을 농산물 가공에 이용함으로서 다양한 농산가공품의 개발은 물론 품질을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

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초고압 처리가 배추김치의 품질특성에 미치는 영향 (Effect of High Hydrostatic Pressure on the Quality of Chinese Cabbage Kimchi)

  • 김동원;박석준;박지용
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.545-550
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    • 2001
  • Effects of high hydrostatic pressure on pH, titratable acidity, color, hardness and microorganisms of Chinese Cabbage Kimchi were investigated. Kimchi was pressurized at $200{\sim}600$ MPa for 5 min. There were no significant differences in color and hardness between control and pressurized Kimchi (p>0.05). Total aerobes and lactic acid bacteria were effectively inactivated by high hydrostatic pressure above 400 MPa. Changes in pH, titratable acidity, color, hardness and microbial counts for 4 weeks storage of Kimchi were investigated Kimchi was pressurized at 400 MPa for 5 min and stored at $4^{\circ}C$. The pH of control decreased to 3.94 but pressurized Kimchi maintained its initial pH value throughout the storage. The color of control showed significantly low values compared with pressureized Kimchi (p<0.05), but hardness was not significantly changed (p>0.05). Total aerobes and lactic acid bacteria in the control were reduced from the initial value of $10^8{\sim}10^9$ CFU/mL to $10^6$CFU/mL after 4 weeks storage. Whereas microbial counts in pressurized Kimchi was maintained about $10^3{\sim}10^4$ CFU/mL during storage.

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사용후연료의 건식처리 발생 hull 폐기물의 처리(II)

  • 김준형;김인태
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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    • pp.177-177
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    • 2009
  • 사용후 핵연료의 건식처리 시 핵연료 다발을 절단하여 voloxidation 즉 휘발산화처리를 하면 고온에 의해 분리가 가능한 핵분열생성물의 분리와 우라늄의 산화에 의한 부피팽창으로 핵연료가 쪼개져서 입도가 작아지고 또한 핵연료가 피복재에서 쉽게 박리되게 된다. 그 결과 폐기물 처리 시에 발열핵종으로 폐기물의 저준위화시에 분리가 요망되는 Cs-137이 분리되는 장점이 있어 습식 재처리에 있어서도 바람직하다. 건식처리에 있어서는 voloxidation 으로 처리된 피복재에는 금속 지르코늄에 불순물로 함유된 우라늄의 의한 방사화 생성물과 피복재 표변에 부착/침투한 방사화 생성물이 방사능을 갖게 된다. 이러한 부착된 TRU 잔류물은 통상 1% 미만으로 알파핵종의 방사능이 원자로에서 배출시에는 고준위 기준치의 약 100배 수준이었다가 30년 냉각후에는 약 1/10 수준으로 저준위화 된다. 지르코늄 금속중에 불순물로 함유된 우라늄의 방사화로 생기는 방사능은 고준위 기준치의 10% 를 넘지 않아서 피복재의 저준위화시에 고려할 필요가 없다. 발생열은 방출시에 고준위 기준치의 약 30 배 수준에서 5년 냉각후에는 기준치 미만이 되며 30년후에는 1/8000 정도로 저준위화 된다. 사용후 핵연료를 습시처리시에 발생하는 고준위 폐기물 중 약 1/4 가 피복재 (hull) 임을 고려하면 피복재의 저준위화는 사용후 연료의 건식처리에 있어서도 필수적인 과정이다. 특히 미국의 고준위 폐기물 처분장 Yucca Mt.의 포기와 우리의 고준위 폐기불 처분장이 공론화되는 싯점에서 저준위화는 매우 필요한 기술이다. 피복재는 방사성 물질의 침투두께가 0.01mm 미만이 대부분으로 저준위화에는 표면제염에 의한 저준위화가 주로 연구되어왔다. 표면제염에 의한 저준화는 이온 빔, laser에 의한 방법, dry ice 분사에 의한 방법이 시도되었다. 염소기체를 이용하여 지르코늄의 산화막을 제거하고자 하였으나 이 산화막이 안정적이어서 표변의 연마, 아크릴 칼의 사용, 표면을 눌러서 처리하는 등 전처리하여서 염소기체 반응에 의한 표면제거 실험이 가장 효과적임이 실험적 결과이었다. 이러한 전처리로 방사능을 1/100 수준으로 낮춘다고 하더라도 지르코늄 금속중에 불순물로 함유된 우라늄의 방사화에 의해 중저준위 폐기물의 범주에서 벗어나지 않으므로 재활용에는 제한이 있다. 또한 전처리(표면제염)하여 분리되는 고준위는 다른 고준위 염폐기물과 함께 처리하여 발열 핵종을 제거하면 중저준위화가 가능하다. 저준위화 된 hull폐기물에는 지르코늄 금속에 불순물로서 함유되어있는 우라늄에 의한 방사능을 갖는데 이들의 제거나 분리는 지르코늄 합금 피복재 원료물질에 불순물로 함유하는 우라늄의 함량을 낮추는 것과 유사한 문제이다. 현재까지 지르코늄합금 피복재에 우라늄이 불순물로 함유된 것을 사용함으로 원자로내에서 방사화되어서 방사능을 갖게 되는 것은 피할 수가 없다. 따라서 저준위화 처리된 피복재는 장기 보관으로 방사능을 감쇠시켜서 재활용하도록 한다. 처리 방법으로는 초고압 압축저장, 시멘트 고화, 합성암석에 의한 고화법 등으로 장기간 보관 후에 금속으로서 재활용한다.

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