• 제목/요약/키워드: Spent resin

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초임계수 산화공정에 의한 원전 폐수지 처리기술 (Treatment of Spent ion-Exchange Resins from NPP by Supercritical Water Oxidation(SCWO) Process)

  • 김경숙;손순환;송규민;한주희;한기도;도승회
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.175-182
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    • 2009
  • 유동층 비중차 분리기를 이용하여 혼합 폐 이온교환수지에서 폐 양이온수지와 폐 음이온수지로 분리하였으며, 원소분석과 열분석으로 분리가 잘 되었음을 확인하였다. 비중차 분리를 통해 얻은 수백 미크론의 구형 알갱이 형태의 폐 양이온수지와 폐 음이온수지 각각을 볼밀로써 24시간 습식 분쇄하여 적정 입도 이하의 입자가 균일하게 분산된 고농도 슬러리를 얻은 다음, 희석하여 $COD_{cr}$, 농도 25,000ppm의 시료를 준비하였다. 실험실 규모의 소형 초임계수산화(Super Critical Water Oxidation, SCWO) 장치(반응기 용량 : 220 mL)로써 화력발전소에서 발생한 폐 양이온수지와 폐 음이온수지에 대해 최적의 분해조건을 확립한 다음, 파일럿플랜트(반응기 용량 : 24 L)로 scale-up 실험을 수행하였다. 우선 화력발전소의 폐수지로서 파일럿테스트를 실시한 다음, 원자력발전소의 폐수지로써 파일럿테스트를 수행하여 최적의 분해조건을 설정하였다. 실험실 규모의 소형 SCWO 장치와 파일럿플랜트의 설계 및 운전에서 얻은 경험을 바탕으로 원자력발전소 내에 설치 가능한 규모로 상용설비(처리용량 : 150kg/h)를 설계 중에 있다.

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A Study on the Long-Term Integrity of Polymer Concrete for High Integrity Containers

  • Young Hwan Hwang;Mi-Hyun Lee;Seok-Ju Hwang;Jung-Kwon Son;Cheon-Woo Kim;Suknam Lim
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.411-417
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    • 2023
  • During the operation of a nuclear power plant (NPP), the generation of radioactive waste, including dry active waste (DAW), concentrates, spent resin, and filters, mandates the implementation of appropriate disposal methods to adhere to Korea's waste acceptance criteria (WAC). In this context, this study investigates the potential use of polymer concrete (PC) as a high-integrity container (HIC) material for solidifying and packaging these waste materials. PC is a versatile composite material comprising binding polymers, aggregates, and additives, known for its exceptional strength and chemical stability. A comprehensive analysis of PC's long-term integrity was conducted in this study. First, its compressive strength, which is crucial for ensuring the structural stability of HICs over extended periods, was evaluated. Subsequently, the resilience of PC was tested under various stress conditions, including biological, radiological, thermal, and chemical stressors. The findings of this study indicate that PC exhibits remarkable long-term properties, demonstrating exceptional stability even when subjected to diverse stressors. The results therefore underscore the potential viability of PC as a reliable material for constructing high-integrity containers, thus contributing to the safe and sustainable management of radioactive waste in NPPs.

음이온교환 수지를 이용한 바나듐/텅스텐 혼합용액으로부터 바나듐/텅스텐 분리회수에 관한 연구 (Separation of Vanadium and Tungsten from Simulated Leach Solutions using Anion Exchange Resins)

  • 전종혁;김홍인;이진영;라제쉬 쿠마
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권6호
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    • pp.25-35
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    • 2022
  • 본 연구는 겔 타입의 음이온교환 수지를 이용하여 바나듐과 텅스텐 이온의 흡·탈착 거동과 분리조건을 규명하였다. 용액의 초기산도에 따른 흡착실험에서 바나듐은 강산성 및 강염기성에서 흡착률이 현저히 낮아지며, 텅스텐은 강염기성에서 흡착률이 낮게 나타났다. 반응온도의 상승은 흡착반응속도 및 최대흡착량의 증가에 영향을 주었으며, 텅스텐은 최대흡착량에 미치는 영향이 미미하였다. 이온교환 수지에 대한 바나듐과 텅스텐의 흡착등온실험은 두 이온 모두 Langmuir 흡착등온식에 적합하였으며, 텅스텐의 경우 폴리옥소메탈레이트화 되어 이온 간의 결합이 이루어져 다분자층 흡착의 형태가 나타나 Freundlich 흡착등온식에도 적합한 것으로 나타났다. 두 이온교환 수지 모두 유사 2차 반응속도모델에서 잘 모사되었으며, 탈착용액의 종류에 따른 바나듐과 텅스텐의 탈착특성에서 바나듐은 HCl 수용액 및 NaOH 수용액 모두 탈착이 이루어 졌으며, 텅스텐은 HCl 수용액에서 탈착이 전혀 이루어지지 않아 탈착공정을 통한 두 이온의 분리가 가능하였다. 탈착반응은 반응 개시 후 30분 이내에 평형에 도달하였으며, 90% 이상 회수가 가능하였다.

유도결합플라스마 원자방출분광법을 이용한 모의 사용후핵연료 중 몰리브덴 분석 (Direct Determination of Molybdenum in Simulated Nuclear Spent Fuels by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

  • 최광순;이창헌;박순달;박양순;조기수
    • 분석과학
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    • 제13권3호
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    • pp.291-296
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    • 2000
  • 사용후핵연료와 조성이 비슷한 모의 사용후핵연료를 고압 산분해법으로 용해시킨 후 우라늄 매질로부터 몰리브덴을 분리하지 않고 유도결합플라스마 원자방출분광기(ICP-AES)로 바로 정량할 수 있는 분석조건을 검토하였다. 몰리브덴 분석에 미치는 우라늄의 분광학적 간섭 정도를 각각의 스펙트럼으로부터 비교, 평가한 결과 202.030과 203.844 nm의 파장이 분석선으로서 가장 적합하였으며, 보다 정확하고 정밀한 분석 결과를 얻기 위하여 표준물 첨가법을 적용하였다. 우라늄 매질로부터 몰리브덴을 양이온 교환수지(Bio-Rad AG 50W-X8)로 분리한 다음 ICP-AES로 분석한 결과와 직접 분석한 결과를 비교한 결과, 상대편차는 5% 범위 내에서 잘 일치하는 결과를 얻었다. 따라서 본 방법은 모의 사용후핵연료 용해용액 내에 함유되어 있는 몰리브덴을 바로 분석할 수 있을 뿐만 아니라 몰리브덴의 함량이 수 퍼센트인 우라늄-몰리브덴 합금중 몰리브덴 정량에도 적용할 수 있었다.

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${\gamma}$-조사에 의한 방사성폐기물의 방사분해가스 발생량 평가 (Measurement of the Radiolysis Gases Generated in Several Waste Forms by External Irradiation)

  • 곽경길;유영걸;김기홍;제환경;김동호
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.345-352
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    • 2006
  • 붕산폐액을 함유한 시멘트 및 파라핀 고화체, 폐이온교환수지를 함유한 시멘트 고화체 그리고 잡고체중의 제염지에 대하여 Co-60을 조사선원으로 하여 $10^8$ rads까지 조사하여 발생되는 분해가스의 종류 및 그의 발생량을 분석하였다. 그 결과 분해가스로는 $H_2,\;CH_4,\;N_2,\;C_2H_6,\;O_2,\;CO$$CO_2$ 등이 발생하였으며, $H_2$가 대부분을 차지하였다. 가스발생량은 폐기물과 고화매질의 종류에 따라 $0.029{\sim}0.788\;cm^3.atm/1.1g$으로 상당한 차이를 보였으며, 폐이온교환수지를 함유한 고화체에서 가장 높은 분해가스 발생량을 보였다. 그리고 수소가스는 제염지 폐기물에서 가장 많이 발생하였다. 제염지의 $G(H_2)$는 0.12이었다.

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방사성폐기물드럼 종류별 감쇠보정방법의 결정 (Determination of Attenuation Collection Methods According to the Type of Radioactive Waste Drums)

  • 곽상수;최병일;윤석중;이익환;강덕원;성기방
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제22권4호
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    • pp.309-317
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    • 1997
  • 비파괴적인 방법으로 방사성폐기물드럼에 대한 핵종분석을 수행할 때 드럼내 매질에 의한 방사선의 감쇠에 의해 핵종분석장치로 측정한 계수값은 실제 드럼내 방사능에 의한 계수값보다 작게 나타나 결과적으로 방사능의 측정결과가 과소평가된다. 그러므로 드럼내 매질에 의한 감쇠를 보정해 주어야 하는데 감쇠 보정방법은 드럼내 매질의 분포나 매질의 밀도에 따라 달리 적용해야 한다. 본 연구에서는 원자력발전소에서 발생하는 드럼 종류별로 모델드럼을 제작한 후 모델드럼에 표준감마선원을 넣고 핵종분석장치를 이용해 측정을 하여 드럼내 매질의 밀도를 구하였고, 이 값을 실제 매질의 밀도와 비교해 드럼종류에 따라 매질에 의한 최적의 감쇠 보정방법을 결정하였다. 그 결과 잡고체드럼의 경우에는 전송선원 보정방법과 평균밀도 보정방법, 차폐잡고체드럼의 경우 전송선원 보정방법과 두 감마선피크비교 보정방법이 최적의 감쇠 보정방법임을 알 수 있었고, 고밀도드럼인 폐수지, 농축폐액 및 폐필터드럼의 경우에는 평균밀도 보정방법과 두 감마선피크비교 보정방법을 사용해 드럼내 매질의 감쇠를 보정할 수 있다.

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원자로 냉각재와 방사성폐기물 내 $^{137}Cs/^{60}Co$ 핵종비 (Correlation of $^{137}Cs/^{60}Co$ Activity Ratio in Radwaste with Primary Coolant)

  • 지광용;박영재;표형열;안홍주;김원호
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.9-17
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    • 2007
  • 국내 경수로원전 1차 냉각재와 중저준위 방사성폐기물 내 핵종방사능비에 대한 유관성을 검토하고자 특수하게 제작된 RCS sampling kit를 이용하여 원전 정상운전기간 동안 핵종을 포집하였다. 시료채취는 경수로형 전 원자력 발전소를 대상으로 2004년과 2005년에 걸쳐 시료를 채취하였고, 방사화학적 방법인 시료 전처리 및 핵종분리를 통하여 핵종 방사능을 분석하였다. RCS sampling kit 내 필터와 수지에서 분석된 $^{137}Cs/^{60}Co$ 핵종 방사능비는 각각 2.32-2와 7.3E-1을 보였으며, 동일주기 내 발생된 중 저준위 방사성폐기물인 농축폐액, 폐수지, 잡고체시료 내 $^{137}Cs/^{60}Co$ 핵종 방사능비는 각각 6.3E-1, 6.7E-1 및 5.7E-2로 시료유형 에 따라 1차 냉각재와 유사성을 갖는 것으로 확인하였다.

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GT rotary file을 이용한 만곡 근관형성시 작업 효율 및 file 변형 발생에 관한 연구 (A STUDY OF WORKING EFFICIENCY AND FILE DEFORMATION OF GT ROTARY FILE IN CURVED CANALS)

  • 신주희;백승호;배광식;임성삼;윤수한;김병현
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제26권5호
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    • pp.418-435
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    • 2001
  • Root canal preparation process is of utmost importance in successful treatment of root canal. Also, one of the most important purpose of the root canal preparation is to enlarge the root canal three dimensionally without changing the curvature of the root canal However as the curvature of the root canal increases, there are many difficulties involved in formation of optimum root canal. Therefore in order to solve the above mentioned problems, new developments in methods of root canal preparation and equipments for such purposes were made. Recently, vigorous studies about newly introduced engine-driven nickel-ti-tanium rotary file are conducted. As shown in research results to dates, it is well established that the use of nickel-titanium file is better suited for curved root canal than stainless steel file in maintaining the curvature or root canal and reducing the deformation of root canal. However it is also acknowledged that there are a few discrepancies in research results according to protocol, due to failure to remove variables in experiments. In addition, although it is recommended by the manufacturer that the GT rotary file should maintain a low rotational speed of 150~350rpm and 'light pressure' as light as not to break the lead of a pencil, academic studies about the vertical force which is not yet standardized are not sufficiently explored. Therefore, this research devised and utilized a special research equipment to standardize the appropriate range of vertical force for GT rotary file through experiments by breaking of the lead of a pencil as expressed by the manufacturer and to accurately measure factors involved through repeating and recreating the environment of root canal preparation. Forming nine experimental groups by varying the vertical forces (150g. 220g, 300g) and rpm (150rpm, 250rpm, 350rpm), the effects of changing vertical forces and rpm on working efficiency were measured in terms of time expended in root canal preparation by crown-down method using a transparent resin block with 35 degree curvature and GT rotary file (z-test). The following research using this special research equipment that involved nine experimental groups and varying the vertical force for root canal preparation from 300g which is within the normal vertical force range to 700g and 1000g which fall outside the normal rpm range. The results were as follows : 1. Analysis of the experiment results revealed that the time spent in root canal preparation decreased as the vertical forces and rpm increased (p<0.05). Also, the effects of rpm were greater than those of the vertical forces within the normal vertical force range ($\beta$-weight test). 2. Observation of the deformation of GT rotary file revealed that deformation increases in a direct correlation with the vertical force increase and in a reverse correlation with the rpm decrease. In the case of the vertical forces close to the normal range, the probability of GT rotary file deformation were quite different depending on the rpm changes. In the case of greater vertical forces, the occurrences of deformation of the file were more frequent regardless of the rpm changes. 3. Deformation and breakage of file were also commonly observed in the expended time measurement experiments and GT rotary file deformation experiments in which low speed rpm (150rpm) was used and at the curved portion of the resin block.

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폐액증발기 농축폐액 폴리머고화 타당성 연구 (A Feasibility Study on the Polymer Solidification of Evaporator Concentrated Wastes)

  • 양호연;김주열
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.297-308
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    • 2007
  • 폐액증발기 농축폐액의 폴리머고화를 위하여 붕산 함유 건조분말에 액상규산나트륨을 과립화제로 활용하여 점적 형태로 분사하고 평균 $2{\sim}4mm$ 크기의 과립을 제조하는 농축폐액 과립화 설비를 제작하였다. 또한 폐수지 폴리머 고형화에 대해 미국 원자력규제위원회(NRC)의 인증을 받은 신규 고화기술을 과립화된 농축폐액에 성공적으로 적용하였다. 상기 고화설비는 기계적인 혼합 대신 중력을 이용한 in-situ 고화처리 방식으로 폐기물의 추가적인 부피증가가 없고 폐기물 적재량을 최대화할 수 있다. 생산된 폴리머 고화체의 성능평가를 위해 화재시험, 압축강도시험, 침출 및 침수시험, 방사선조사시험, 열순환시험을 표준시험법에 따라 수행하였다.

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HIC 운반용기의 사고조건에 대한 구조평가 (Structural Evaluation on HIC Transport Packaging under Accident Conditions)

  • 정성환;김덕회;정진세;양계형;이흥영
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.231-236
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    • 2005
  • 원전에서 발생하는 건조폐수지를 함유한 고건전성용기(HIC, high integrity container)를 운반하기 위한 HIC 운반용기는 내용물의 높은 방사능으로 인하여 원자력법 및 IAEA의 안전수송규정의 B형 운반용기의 요건을 따라야 하고 정상운반 및 운반사고조건에 대하여 구조적 건전성을 유지하여야 한다. 운반용기는 최대손상을 야기하는 위치에서 단단한 바닥면 위로 9 m 높이에서의 자유낙하충격 및 연강봉 위로의 1 m 높이에서의 낙하충격을 견디어야 한다. HIC 운반용기의 개념설계를 위하여 9 m 자유낙하 및 1 m 파열조건에 대하여 ABAQUS 전산코드를 이용한 3차원동적 구조해석을 수행하고 건전성을 평가하였다.

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