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- 저자 : 선재영 ( Jaeyoung Seon ) (검색결과 5 건)
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원전사고 발생시 방사성 요오드의 효과적인 흡착을 위한 Cu/Cu<sub>2</sub>O가 부착된 셀룰로스 필터 개발
선재영 ( Jaeyoung Seon ),황유훈 ( Yuhoon Hwang ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
원자력 에너지는 화석연료를 대체할 수 있으며 안정적으로 공급할 수 있어 전 세계적으로 사용되고 있다. 국내에는 2018년 기준 24기의 원자력 발전소가 운전 중이며 주변국인 일본과 중국의 경우 2017년 기준으로 각각 42기, 37기의 원자력 발전소가 운전 중이다. 하지만 원자력 에너지는 체르노빌 원자력 사고와 후쿠시마 원자력 사고와 같은 사고의 위험을 동반한다. 방사성 요오드는 우라늄의 핵분열로 생성되며 원자력 사고 시 가장 많이 방출된다. 방사성 요오드는 β-선을 방출하며 세포를 괴멸하고 갑상선에 축적되어 암을 일으키기 때문에 반드시 제거가 필요하다. Cu(Ⅰ)는 하드 소프트 산염기 이론(hard and soft Lewis acids and based)에 따르면 I-와 친화력이 있다고 알려져 있다. 또한, 구리는 Ag<sup>+</sup>보다 저렴하고, Hg<sup>2+</sup>과 Pb<sup>2+</sup>보다 독성이 적다. 하지만 연구된 Cu/Cu<sub>2</sub>O는 나노 크기의 입자로 흡착 후 회수가 어렵다. 따라서 셀룰로스 필터를 지지체로 하여 Cu/Cu<sub>2</sub>O를 고정화하여 활용성을 높인 흡착 소재를 개발하고 요오드 이온 흡착성능을 평가하였다. 표면에 하이드록실기(-OH기)를 가지고 있는 셀룰로스 필터를 과황산칼륨과 아크릴산을 이용하여 카르복실기(-COOH기)로 유도하여 Cu/Cu<sub>2</sub>O의 전구체인 Cu<sup>2+</sup>의 고정율을 높였다. 카르복실기로 개질된 셀룰로스 필터(CF-AA)를 질산구리(Ⅱ)가 용해된 PEI-증류수혼합액에 넣고 24 hr 침지시킨다. 그 후 PPL lined autoclave에 옮겨담고 220℃로 3시간 가열한다. 상온까지 식히고 증류수로 세척 후 60℃ 건조시켜 소재를 합성하였고 합성된 필터를 CF-AA-Cu라고 명명하였다. 일반 셀룰로스 필터와 시중에서 구입한 Cu<sub>2</sub>O, 그리고 개발한 CF-AA-Cu를 비교하여 흡착실험을 진행하였다. Langmuir와 Freundlich 등온흡착식, Pseudo 1차, 2차 반응동역학식을 이용하여 흡착특성을 확인하였다. 흡착실험 결과 8 hr이면 흡착평형에 도달하였고 Langmuir, Freudlich 등온흡착모델에 모두 잘 적용되었다. Langmuir 등온흡착식에 적용했을때 최대흡착량이 10.32mg/g을 나타내며 우수한 흡착성능을 나타내었다. 결론으로 1) 본 연구를 통해 Cu/Cu<sub>2</sub>O를 셀룰로스 필터에 고정한 요오드 제거 소재를 개발하였으며 2) 개발 소재가 우수한 요오드 흡착성능을 나타내었고 구리 탈착 평가를 통해 흡착제의 안정성을 확인하였다.
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원전사고 발생시 방사성 요오드의 효과적인 흡착을 위한 Cu/Cu<sub>2</sub>O가 부착된 셀룰로스 필터 개발
선재영 ( Jaeyoung Seon ),황유훈 ( Yuhoon Hwang ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
원자력 에너지는 화석연료를 대체할 수 있으며 안정적으로 공급할 수 있어 전 세계적으로 사용되고 있다. 국내에는 2018년 기준 24기의 원자력 발전소가 운전 중이며 주변국인 일본과 중국의 경우 2017년 기준으로 각각 42기, 37기의 원자력 발전소가 운전 중이다. 하지만 원자력 에너지는 체르노빌 원자력 사고와 후쿠시마 원자력 사고와 같은 사고의 위험을 동반한다. 방사성 요오드는 우라늄의 핵분열로 생성되며 원자력 사고 시 가장 많이 방출된다. 방사성 요오드는 β-선을 방출하며 세포를 괴멸하고 갑상선에 축적되어 암을 일으키기 때문에 반드시 제거가 필요하다. Cu(Ⅰ)는 하드 소프트 산염기 이론(hard and soft Lewis acids and based)에 따르면 I-와 친화력이 있다고 알려져 있다. 또한, 구리는 Ag<sup>+</sup>보다 저렴하고, Hg<sup>2+</sup>과 Pb<sup>2+</sup>보다 독성이 적다. 하지만 연구된 Cu/Cu<sub>2</sub>O는 나노 크기의 입자로 흡착 후 회수가 어렵다. 따라서 셀룰로스 필터를 지지체로 하여 Cu/Cu<sub>2</sub>O를 고정화하여 활용성을 높인 흡착 소재를 개발하고 요오드 이온 흡착성능을 평가하였다. 표면에 하이드록실기(-OH기)를 가지고 있는 셀룰로스 필터를 과황산칼륨과 아크릴산을 이용하여 카르복실기(-COOH기)로 유도하여 Cu/Cu<sub>2</sub>O의 전구체인 Cu<sup>2+</sup>의 고정율을 높였다. 카르복실기로 개질된 셀룰로스 필터(CF-AA)를 질산구리(Ⅱ)가 용해된 PEI-증류수혼합액에 넣고 24 hr 침지시킨다. 그 후 PPL lined autoclave에 옮겨담고 220℃로 3시간 가열한다. 상온까지 식히고 증류수로 세척 후 60℃ 건조시켜 소재를 합성하였고 합성된 필터를 CF-AA-Cu라고 명명하였다. 일반 셀룰로스 필터와 시중에서 구입한 Cu<sub>2</sub>O, 그리고 개발한 CF-AA-Cu를 비교하여 흡착실험을 진행하였다. Langmuir와 Freundlich 등온흡착식, Pseudo 1차, 2차 반응동역학식을 이용하여 흡착특성을 확인하였다. 흡착실험 결과 8 hr이면 흡착평형에 도달하였고 Langmuir, Freudlich 등온흡착모델에 모두 잘 적용되었다. Langmuir 등온흡착식에 적용했을때 최대흡착량이 10.32mg/g을 나타내며 우수한 흡착성능을 나타내었다. 결론으로 1) 본 연구를 통해 Cu/Cu<sub>2</sub>O를 셀룰로스 필터에 고정한 요오드 제거 소재를 개발하였으며 2) 개발 소재가 우수한 요오드 흡착성능을 나타내었고 구리 탈착 평가를 통해 흡착제의 안정성을 확인하였다.
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원전사고 발생시 방사성 요오드의 효과적인 흡착을 위한 Cu/Cu<sub>2</sub>O가 부착된 셀룰로스 필터 개발
선재영 ( Jaeyoung Seon ),황유훈 ( Yuhoon Hwang ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
원자력 에너지는 화석연료를 대체할 수 있으며 안정적으로 공급할 수 있어 전 세계적으로 사용되고 있다. 국내에는 2018년 기준 24기의 원자력 발전소가 운전 중이며 주변국인 일본과 중국의 경우 2017년 기준으로 각각 42기, 37기의 원자력 발전소가 운전 중이다. 하지만 원자력 에너지는 체르노빌 원자력 사고와 후쿠시마 원자력 사고와 같은 사고의 위험을 동반한다. 방사성 요오드는 우라늄의 핵분열로 생성되며 원자력 사고 시 가장 많이 방출된다. 방사성 요오드는 β-선을 방출하며 세포를 괴멸하고 갑상선에 축적되어 암을 일으키기 때문에 반드시 제거가 필요하다. Cu(Ⅰ)는 하드 소프트 산염기 이론(hard and soft Lewis acids and based)에 따르면 I-와 친화력이 있다고 알려져 있다. 또한, 구리는 Ag<sup>+</sup>보다 저렴하고, Hg<sup>2+</sup>과 Pb<sup>2+</sup>보다 독성이 적다. 하지만 연구된 Cu/Cu<sub>2</sub>O는 나노 크기의 입자로 흡착 후 회수가 어렵다. 따라서 셀룰로스 필터를 지지체로 하여 Cu/Cu<sub>2</sub>O를 고정화하여 활용성을 높인 흡착 소재를 개발하고 요오드 이온 흡착성능을 평가하였다. 표면에 하이드록실기(-OH기)를 가지고 있는 셀룰로스 필터를 과황산칼륨과 아크릴산을 이용하여 카르복실기(-COOH기)로 유도하여 Cu/Cu<sub>2</sub>O의 전구체인 Cu<sup>2+</sup>의 고정율을 높였다. 카르복실기로 개질된 셀룰로스 필터(CF-AA)를 질산구리(Ⅱ)가 용해된 PEI-증류수혼합액에 넣고 24 hr 침지시킨다. 그 후 PPL lined autoclave에 옮겨담고 220℃로 3시간 가열한다. 상온까지 식히고 증류수로 세척 후 60℃ 건조시켜 소재를 합성하였고 합성된 필터를 CF-AA-Cu라고 명명하였다. 일반 셀룰로스 필터와 시중에서 구입한 Cu<sub>2</sub>O, 그리고 개발한 CF-AA-Cu를 비교하여 흡착실험을 진행하였다. Langmuir와 Freundlich 등온흡착식, Pseudo 1차, 2차 반응동역학식을 이용하여 흡착특성을 확인하였다. 흡착실험 결과 8 hr이면 흡착평형에 도달하였고 Langmuir, Freudlich 등온흡착모델에 모두 잘 적용되었다. Langmuir 등온흡착식에 적용했을때 최대흡착량이 10.32mg/g을 나타내며 우수한 흡착성능을 나타내었다. 결론으로 1) 본 연구를 통해 Cu/Cu<sub>2</sub>O를 셀룰로스 필터에 고정한 요오드 제거 소재를 개발하였으며 2) 개발 소재가 우수한 요오드 흡착성능을 나타내었고 구리 탈착 평가를 통해 흡착제의 안정성을 확인하였다.
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