• 방사성폐기물학회지
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• 제19권1호
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• pp.39-49
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• 2021

The behaviors of various desorption agents were investigated during the desorption of cesium (Cs) from samples of clay minerals and actual soil. Results showed that polymeric cation exchange agents (polyethyleneimine (PEI)) efficiently desorbed Cs from expandable montmorillonite, whereas acidic desorption solutions containing HCl or PEI removed considerable Cs from hydrobiotite. However, most desorption agents could desorb only 54% of Cs from illite because of Cs's specific adsorption to selective adsorption sites. Cs desorption from an actual soil sample containing Cs-selective clay mineral illite (< 200 ㎛) and extracted from near South Korea's Kori Nuclear Power Plant was also investigated. Considerable adsorbed 137Cs was expected to be located at Cs-selective sites when the 137Cs loading was much lower than the sample's cation exchange capacity. At this low 137Cs loading, the total Cs amount desorbed by repeated washing varied by desorption agent in the order HCl > PEI > NH4+, and the highest Cs desorption amount achieved using HCl was 83%. Unlike other desorption agents with only cation exchange capabilities, HCl can attack minerals and induce dissolution of metallic elements. HCl's ability to both alter minerals and induce H+/Cs+ ion exchange is expected to promote Cs desorption from actual soil samples.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권3호
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• pp.188-194
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• 2009

Recently, new extraction technology for manganese nodule has been developed as alternative noble metallic resources. It is important to understand thermodynamic behaviors of phosphorus in low basic slag system from the viewpoint of the refining processing optimization. Thermodynamic behaviors of phosphorus in the $FeO-MnO-CaO-SiO_2-MgO_{satd.}$ slag system were investigated at 1723 K with various oxygen potential and slag composition of low basicity. The experimental results for dependence of phosphorus on oxygen potential and slag basicity indicated that the dissolution mechanism of phosphorus into slag of low basicity could be derived as follows; $[P]+5/4O_2+(O^{2-})=({PO_{3.5}}^{2-})$ Present experimental results implied that stability of phosphorus in slag would be depended on both of $O^{2-}$ (basicity) and content of $Ca^{2+}$ in molten slag. The thermodynamic effect of FeO, MnO and $Na_2O$ on low basicity on phosphate capacity was discussed.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제7권1호
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• pp.153-159
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• 2021

A two-step process for increasing the leaching efficiency of yttrium and neodymium from coal fly ash were investigated at solid loadings of 5.0 g ash ~1,000 g ash/l of 1.0 N~10.0 N H₂SO₄, temperature ranging from 30℃ to 90℃, ultrasonic leaching time of 1~10 hours, and ultrasonic power of 25~200 W. The yttrium and neodymium from coal fly ash were effectively leached into ion phases by step change of the first conventional dissolution at room temperature and then the second heating process with the aid of ultrasonic wave, and maximum leaching efficiency of yttrium and neodymium obtained were 66 % and 63 %, respectively. The activation energies for the leaching reaction of yttrium and neodymium at second heating process dependent on leaching time and temperature were derived to be 41.540 kJmol^-1 and 507.92 kJmol^-1, respectively. The optimum conditions for the maximum leaching of yttrium and neodymium were found to be the solid loading of 250 g ash/l of H₂SO₄, solvent concentration of 2.0 N H₂SO₄, and second step process of temperatures of 30℃ for 3 hours and then 90℃ for 4 hours with ultrasonic intensity of 100 W.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.2742-2746
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• 2023

The corrosion behavior of copper immersed in dilute oxychloride solution (100 mM) was studied through surface investigation and in-situ monitoring of open-circuit potential. The copper corrosion was initiated with copper dissolution into a form of CuCl^-₂, resulting in mass decrease within the first 40 h of immersion. This was followed by a hydrolysis reaction initiated by the CuCl^-₂ at the copper surface, after which oxide products were formed and deposited on the surface, resulting in a mass increase. The formation of nucleation sites for copper oxide and its lateral extension during the corrosion process were examined using focused ion beam (FIB)-scanning electron microscopy (SEM). The presence of metastable compounds such as atacamite (CuCl₂·3Cu(OH)₂) on the corroded copper surface was revealed by X-ray photoelectron spectra (XPS) and transmission electron microscopy (TEM)-energy dispersive spectrometry (EDS) analysis.

• 한국재료학회지
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• 제24권12호
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• pp.671-676
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• 2014

It is known that bones get damaged by accidents and aging. Since the discovery of Bioglass, various kinds of ceramics have been also found to bond to living bone; some of these ceramics are already being clinically used as bone-repairing materials. In the present study, antibacterial calcium silicate gel ($Ag-30CaO{\cdot}70SiO_2$ gel) was prepared by sol-gel method in order to control the microstructure, which is related to the dissolution rate and induction period of apatite formation in body environment. In addition, biological $Ag-30CaO{\cdot}70SiO_2$ is tested. This was done to impart antimicrobial activity to the $30CaO{\cdot}70SiO_2$. Ag ion was added during sol-gel synthesis to replace the $H_2O$ added during the making of the $30CaO{\cdot}70SiO_2$ gel, which has silver solutions of various concentration. After the sol-gel process, 1N-$HNO_3$ solution was used to wash the gel when synthesizing the gel, in order to maintain the porous structure and remove PEG, water soluble polymers. Then, the apatite forming ability of the sol-gel derived CaO-$SiO_2$ gels was investigated using simulated body fluid (SBF), which had almost the same ion concentration as that of human blood plasma. The gels were analyzed by FT-IR spectroscopy, SEM observation, XRD, and fluorescent microscopy. The apatite was successfully created even after washing the gel; apatite is present in an amorphous state, and was found to affect the concentration of the Ag ion in cells in MC3T3 live & dead assay results. From these results, it is suggested that a good material that can be used to repair defects of nature bone is $Ag-30CaO{\cdot}70SiO_2$ gel.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.445-466
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• 2017

영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동분지가 분포한다. 따라서, 영동지역은 선캠브리아시대 변성암부터 옥천누층군, 고생대/중생대 퇴적암, 중생대 화성암을 거쳐 신생대 제4기 충적층에 이르기까지 지질시대와 암상이 다양한 복합 지질 환경을 가진다. 이들 다양한 지질과 지하수 수질과의 연관성을 검토하였으며, 지하수 내 주요 이온 성분들의 기원 및 물-암석 반응 기작을 논의하였다. 이 연구에는 충적/풍화대 관정 20개, 암반 관정 80개를 대상으로 한 현장 수질 측정 자료와 이온 함량 분석 자료가 활용되었다. 통계 분석 결과, 풍수기와 갈수기간의 수질 변화는 크지 않은 것으로 나타났다. 지질별로 수질 유형이 다양하게 관찰되었으나, 충적/풍화대 뿐 아니라 암반 지하수에서도 $Ca-HCO_3$ 유형이 전체의 80~84 % 정도를 차지하였다. 충적/풍화대 지하수의 경우, 선캠브리아시대 변성암, 쥬라기 화강암 지역 일부에서 $NO_3$, Cl 함량이 꽤 높은 것이 관찰되었고, 백악기 영동층군 퇴적암에서는 $Mg-HCO_3$ 유형이 관찰되었다. 암반 지하수에서는 선캠브리아시대 변성암, 쥬라기 화강암 지역에서 $Ca-HCO_3$ 유형에서부터 $Ca-Cl/SO_4/NO_3$ 유형을 거쳐 $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형까지 매우 다양한 수질 유형을 보였다. 이중 $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형을 보이는 지하수는 F 함량이 높은 것들로서, 지하수 수질이 백악기 반암 및 화강암의 광화대 및 변질대에서의 물-암석 반응에 기인하는 것으로 추정된다. 연구지역은 심부 대수층까지 $NO_3$에 의한 오염이 심화된 것으로 나타나며, 이는 특히 쥬라기 화강암 지역에서 현저하다. 지하수의 $HCO_3$/Ca, $HCO_3$/Na, Na/Si 몰비 등으로 볼 때, 충적/풍화대 지하수의 Ca, $HCO_3$ 성분은 대부분 방해석의 용해작용과 관련되어 있는 것으로 해석된다. 암반 지하수에서는 물 속의 Ca, $HCO_3$ 성분은 방해석 이외에 사장석의 용해작용과 관련되어 있어 보이나, 사장석이 고령토로만 변하는 단순 풍화작용의 기작만으로는 설명이 어려운 수질 특성을 보였다. 백악기 영동층군 퇴적암 지역의 지하수에서는 $HCO_3$ 기원이 방해석 이외에도 $MgCO_3$, $SrCO_3$ 등의 용해작용과도 관련이 있어 보였다.

• 자원환경지질
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• 제35권1호
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• pp.13-23
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• 2002

화강암지역에서 산출되는 국내 지하수의 화학조성은 주로 Ca-HCO$_{3}$와 Na-HCO$_{3}$, 형에 속하며, 일부는 Ca-(C1+SO$_{4}$)또는 Na-(Cl+SO$_{4}$)형의 특성을 나타낸다. 회장암 지역의 용출수는 Ca-HCO$_{3}$ 형에, 지하수는 Na-HCO$_3$ 형에 도시된다. 빗물-화강암 반응에 대한 반응경로 모델링 결과는 초기 Ca-Cl형에서 시작하여 Ca-HCO$_{3}$을 거친 후, 최종적으로 Na-HCO$_{3}$형으로 진화하는 경향을 보인다 빗물-화장암 반응 역시 빗물-화장암 반응에서와 유사하게 진화되는 경향을 보이며, 모델링 결과는 현장자료와 잘 일치된다. 빗물-화장암/회장암 반응경로 모델링 결과, 반응이 진행됨에 따라 수소이온 활동도는 점차 감소(pH는 증가)하며, 양이온의 농도는 pH의 변화에 따른 모암을 구성하는 광물들의 순차적 용해, 2차 생성광물의 침전 및 재용해 등에 의해 다양한 농도변화를 보여준다 빗물-화강암의 반응비에 따라 깁사이트, 적철석, 망간산화물, 카오리나이트, 실리카, 녹니석, 백운모, 방해석, 로몬타이트, 프레나이트, 아날심의 순으로 침전이 발생하며, 빗물-회장암의 반응에서도 이와 동일한 침전순서를 보이지만 실리카의 침전이 없고 아날심 대신 파라고나이트가 침전된다. 빗물-화강암 반응에서는 실리카가 가장 우세한 광물이며, 밋물-회장암 반응에서는 카오리나이트가 가 장 우세한 광물이며, 전체적인 2차 생성광물의 침전량은 화강암보다 회장암 반응이 더 우세하다

• 자원환경지질
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• 제35권1호
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• pp.55-66
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• 2002

태백지역 동해광산 일대는 여러 개의 폐광된 탄광들이 있다. 연구지역에는 소로천과 사내천의 두 개의 하천이 있으며 산성광산배수의 유입으로 인하여 하천의 바닥에 적갈색, 황갈색 및 흰색의 침전물이 형성된다. 동해탄광 주위의 암석은 크게 석회암, 사암 셰일로 구분된다. 산성광산배수의 근원이 되는 폐석은 주로 황철석과 녹니석으로 구성되며, 석회암은 방해석과 약간의 돌로마이트, 사암은 석영과 일라이트, 셰일은 엽납석과 석영, 녹니석을 포함한다. 산성광산 배수가 유입되는 하천은 Fe, Ca, Ma, Al, Si, SO$_{4}$ 등이 비 오염하천 보다 높게 나타난다. 산성광산배수 지역에서 높은 함량을 나타내는 Ca는 방해석, Mg, Al Si는 주로 녹니석, 엽납석과 같은 알루미노규산염 광물에 의해 Fe와 SO$_{4}$는 황철석의산화에 의해 하천수에 부가된 것으로 추정된다. 초기 침출수나 상류지역 하천수의 Fe, Al, Si, SO$_{4}$의 함량이 높게 나타나지만 하류로 갈수록 낮아지는 경향이 있다. 이것은 비 오염하천수의유입에 의한 희석효과와 하천수의 지구화학적 환경 변화에 따라 하천의 바닥에 산화/수산화물이나 황산염광물로 침전되기 때문인 것으로 추정된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권6호
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• pp.244-251
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• 2005

수열합성법에 의해 제조된 티탄산바륨 (BT01, BT02, BT03, BT04, BT05)의 입자크기와 분체특성과의 상관관계를 비표면적, 제타전위, XPS, XRD 및 SEM에 의해 조사하였다. 레이져광산법에 의해 측정된 입자의 크기는 비표면적과 XRD를 통해 결정된 격자이방성과 밀접한 관계가 있음을 보였다. 분말의 비표면적은 입자의 크기가 증가함에 따라 감소하였으며, BT03 시료는 동일한 입자크기의 BT04에 비하여 큰 비표면적을 보였으며, 이는 입자들의 응집에 기인하는 것으로 SEM사진 및 XRD 분석을 통하여 밝혀졌다. 입자의 크기가 증가함에 따라 제타전위는 증가하는 경향을 보였으며, BT02와 BT03 분말은 다른 분말에 비하여 제타전위가 큰 음의 값을 나타내었다. XPS 분석결과 분쇄시 티탄산바륨과 물 사이의 반응에 의한 $Ba^{2+}$ 이온의 용출과 관련이 있는 것으로 분석되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제50권3호
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• pp.147-154
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• 2017

This research was conducted to investigate the electrochemical properties of the thin air-formed oxide film-covered AZ31 Mg alloy. Native air-formed oxide films on AZ31 Mg alloy samples were prepared by knife-abrading method and the changes in the electrochemical properties of the air-formed oxide film were investigated in seven different electrolytes containing the following anions $Cl^-$, $F^-$, $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$, $CH_3COO^-$, $CO{_3}^{2-}$, and $PO{_4}^{3-}$. It was observed from open circuit potential (OCP) transients that the potential initially decreased before gradually increasing again in the solutions containing only $CO{_3}^{2-}$ or $PO{_4}^{3-}$ ions, indicating the dissolution or transformation of the native air-formed oxide film into new more protective surface films. The Nyquist plots obtained from electrochemical impedance spectroscopy (EIS) showed that there was growth of new surface films with immersion time on the air-formed oxide film-covered specimens in all the electrolyte. The least resistive surface films were formed in fluoride and sulphate baths whereas the most protective film was formed in phosphate bath. The potentiodynamic polarization curves illustrated that passive behaviour of AZ31 Mg alloy under anodic polarization appears only in $CO{_3}^{2-}$, or $PO{_4}^{3-}$ ions containing solutions and at more than $-0.4V_{Ag/AgCl}$ in $F^-$ ion containing solution.