• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.17 no.1
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• pp.37-46
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• 2019

As candidates for accident-tolerant fuels, ceramic microcell fuels, which are distinguished by their peculiar microstructures, are being developed; these fuels have $UO_2$ grains surrounded by cell walls. They contribute to nuclear fuel safety by retention of fission products within the $UO_2$ pellet, reducing rod pressure and incidence of SCC failure. Cesium, a hazardous fission product in terms of amount and radioactivity, can be captured by chemical reactions with ceramic cell materials. The capture-ability of cesium therefore depends on the thermodynamics of the capturing reaction. Conversely, compositional design of cell materials should be based on thermodynamic predictions. This study proposes thermodynamic calculations to evaluate the cesium capture-ability of three ceramic microcell compositions: Si-Ti-O, Si-Cr-O and Si-Al-O. Prior to the calculations, the chemical and physical states of the cesium and the cell materials were defined. Then, the reactivity was evaluated by calculating the cesium potential (${\Delta}G_{Cs}$) and oxygen potential (${\Delta}G_{O_2}$) under simulated LWR circumstances of normal operation. Based on the results, cesium capture is expected to be spontaneous in all cell compositions, providing a basis for the compositional design of ceramic microcell fuels as well as a facile way for evaluating cesium capture.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1996.11a
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• pp.88-91
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• 1996

본 연구에서는 전기화학적 정화방법인 electrokinetic 정화기술을 이용하여 오염된 토양내에서 중금속을 제거하는 방안을 연구하였다. 이를 위하여 납을 혼합하여 오염시킨 점토시료에 대하여 정화가동시간, 공급전류, 오염농도를 다르게 하고 3가지의 향상기법을 적용시켜 정화실험을 실시하였다. 실험결과를 토대로 유입수 및 유출수의 PH, 오염토의 PH, 전기포텐셜, 유출수량, 전기 전도도 등 오염토의 물리화학적 성질변화를 구명하고 정화가동조건 및 향상기법적용에 따른 오염토내의 납 제거효과를 파악하였다. 본 연구를 통하여 electrokinetic 정화기술은 투수성이 낫은 점성토 토양내의 중금속을 제거하는데 매우 효과적인 것으로 판명되었다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.125-137
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• 2013

2012년 G 단백질 연결 수용체(G-Protein Coupled Receptors ; GPCR) 연구가 노벨 화학상을 받았다. 상당히 많은 병과 관련되어 있어 잠재력이 크고, 많은 연구가 진행 중이다. 현재 리간드와 단백질간의 정전기적 포텐셜 연구를 통한 예측 연구가 진행되고 있지만, GPCR과 리간드 간의 연구에서 아직 리간드의 전하를 통한 단백질과 리간드간의 상호작용 예측 연구가 되어 있지 않다. 그렇기 때문에 이번 연구에서는 8가지 방법으로 전하(charge)를 띠게 하여서 단백질과 리간드의 상호작용을 계산을 통하여 예측하여 보았다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.22 no.4
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• pp.13-19
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• 2019

최근 가공할만한 성능의 슈퍼컴퓨터에 머신 러닝 기법을 연동한 인공 지능형 소재 정보학이 과학 기술 및 산업계에 새로운 연구개발 패러다임으로 급속히 확산되고 있다. 본 기고문에서는 이 기법의 성공에 핵심적 요소인 정확한 데이터베이스 구축을 위해 제일원리 전산을 적용하는 것과 이를 기반으로 소재를 구성하는 원소 간 인공 신경망 포텐셜을 만드는 방법을 소개하고자 한다. 이 연구 방법론은 나노 스케일 신소재 개발에 적용할 경우, 양자역학 수준의 정밀도로 순수 제일원리 전산 대비 100배 이상의 빠른 결과를 도출할 가능성이 있음을 예시한다. 이는 향후 다양한 산업계에 막대한 파급효과를 가져올 것으로 예상된다.

• Membrane Journal
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• v.10 no.1
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• pp.19-29
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• 2000

To estimatc mutual diffusion coefficient for the analysis of mass transfer phenomena in polymer/solvent system, two models are proposed and the equations are derived. The estimates of mutual diffusion coefficients are obtained by two models suggested in this work and compared with and experimental data and Vrentas-Duda's. Vrentas-Duda's self diffusion coefficient was used for the mutual diffusion coefficient. Derivative of chemical potential on solvent was derived and used using original UNIFAC-FV and modified UNIFAC-FV. However, Vrentas-Duda's equation for mutual diffusion coefficient contains Flory-Huggins parameter x. For the derivative of chemical potential term, Vrentas-Duda assumed that parameter x was constant and independent of temperatures and concentrations The assumption is one of shortcoming in vrentas-Duda's mutual diffusion coefficient. New methods proposed in this work do not have such assumptions and simplifications. For the solvent of cyclohexane, n-pentane, and n-hexane in PIB(polyisolbutylene) and PMS-BR (poly(p-methylstyrene-co-isobutylene), new methods well correlate the experimental data at various temperatures and concentrations, and predicted the experimental data much better than Vrentas-Duda's for the PIB/toluene system. It is shown that new methods are excellent tools for correlating mutual diffusion coefficient data in polymer/solvent system over wide ranges of temperature and concentration without any assumptions or simplifications.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.5C
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• pp.217-228
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• 2009

In case of application of electrophoresis method for leakage restoration of waste impoundment, main points of consideration were to evaluate the mobility of clay particles by electrophoretic force and capacity of leakage repair in leachate electrolyte system contained with various chemical species. However, the flocculation phenomena of clay particles induced by electrochemical interaction between various chemical species and clay particles would cause the big problems in electrophoresis method. Therefore, a series of laboratory tests such as one-dimensional electrophoresis and gravitational experiments were carried out in order to identify the specific chemical species affected flocculation of clay particles and the range of chemical concentration in leachate. In addition, the characteristics of clay particle behavior with chemical species and concentration range in leachate were analized using the concept of the settling velocity, zeta potential, and electrophoretic velocity.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.4
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• pp.453-459
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• 2019

In this study, the influence factors on the stability of the O/W (oil in water) emulsions prepared with coconut oil and the nonionic mixed surfactant (Tween 80-Span 80) were evaluated. The concentration and HLB value of the nonionic mixed surfactant, and the degree of agitation were used as manufacture factors. The stability of prepared O/W emulsions were measured with the mean droplet size, zeta-potential, emulsion stability index (ESI), and thermal instability index (TII). The mean droplet size of the prepared O/W emulsions was from 100 to 200 nm. As the concentration of mixed surfactant and the homogenization speed increased, the droplet sizes decreased, while the zeta-potential values increased. The effect of HLB values increased in the order of 6.0, 10.0 and 8.0, and at the HLB value of 8 the smallest mean droplet size as 120 nm was obtained whereas the largest value of the zeta-potential between 10 and 60 mV. From the results of ESI and TII, the stability of prepared O/W emulsions increased in order of 6.0, 10.0 and 8.0 of HLB values, and ESI and TII values were above 80% and below 20% respectively at HLB value of 8.0.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.06a
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• pp.159-174
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• 1997

삼투현상이란 반투막을 사이에 두소 저농도의 용매가 고농도의 용액으로 이동하는 현상으로 막양측 용매의 화학포텐셜이 같아지게 되면 용매의 이동은 정지되고 수두차 만큼의 삼투압차가 발생한다. 이 때 고농도 용액측에 삼투압차 이상의 압력을 가하게 되면 삼투현상과는 반대로 고농도 용액측의 용매가 저농도의 용액측으로 역류하는데 이를 역삼투현상이라 한다. 역삼투현상을 이용하여 물질을 분리하는 역삼투 공정은 막의 물리화학적 특성, 분리대상물질의 물리화학적 특성, 그리고 압력차를 추진력으로 하는 세가지 요소의 조합에 의해 행하여 진다. 역삼투는 분자크기에 따른 분리조작이 아니므로 정밀여과나 한외여과에서와 같은 유기물질의 침착현상이 적으며 결과적으로 막의 수명도 길어진다. 역삼투막은 용존염을 분리제거할 뿐만 아니라 분자량이 적은 유기물 및 Aromatic hydrocarbon 등의 분리조작에도 그 이용가능성이 고조되고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.2
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• pp.233-239
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• 2013

A quartz crystal microbalance (QCM) system coated with poly (isobutylene), polystyrene, and poly (methyl methacrylate) has been prepared to measure the adsorption amounts of benzene, toluene, and p-xylene at very low pressures. The resonant frequency shift of the QCM system is proportional to the increase in pressure in all experiments. The Henry's constants for all adsorbates on the polymer films are obtained from experimental data and compared with the minimum adsorption potential energies between adsorbates and the polymer films. In general, there is an explicit correlation between adsorption amount and the minimum adsorption potential energy.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.153-155
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• 1998

PTFE 합성공정에서 대량으로 사용하는 고가의 음이온계 유화제를 분리/회수하는 것은 경제적인 문제 뿐만 아니라 환경적으로도 매우 중요하다. 음이온계 유화제의 회수에는 Water-evaporation, ion-exchange, freezing, electrodialysis등의 방법을 사용할 수 있다. 그러나 회수에 드는 경비가 높고 장치가 복잡하다는 단점이 잇다. 반\ulcorner에 막분리 공정은 장치가 간단하고 상대적으로 경비가 적게 든다는 장점이 있다. 본 연구에서는 음이온계 유화제를 분리/회수하기 위해서 역삼투 공정을 사용하였다. 그러나 역삼투 공정과 같이 압력을 분리의 구동력으로 하는 막분리 공정에서는 농도분극 및 막오염 현상에 의한 투과량의 감소가 심각하게 일어나며 전체적으로 막분리 공정의 경제성을 떨어뜨리는 주된 요인이 된다. 특히 이온성 막을 사용할 경우 막과 이온성 용질간의 정전기적 포텐셜이 화학적 포텐셜과 함께 투과분리의 구동력을 이루게 되므로 투과거동이 매우 달라지게 된다. 본 연구에서는 막 재료의 이온특성과 음이온성 용질의 농도에 따른 막오염 현상의 관찰 및 이것이 투과거동에 미치는 영향을 관찰하였다. 이를 위해 Sodium alginate, Chitosan, Poly(vinyl alcohol)을 이용하여 각각 음이온성, 양이온성, 중성 막을 제조하여 투과거동을 관찰하였다.