폐플라스틱의 처리와 활용

전관식,박상훈,유룡 ( Kwan Sik Chun,Sang Hoon Park,Ryong Ryoo ) 한국화학공학회 1981 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.19 No.5

$UF_6$ 실린더 내부표면 제염에 관한 공정분석

전관식,유성현,조영준,홍장표,한욱진,최병순,강필상,조석주,Chun, Kwan-Sik,Yoo, Sung-Hyun,Cho, Young-June,Hong, Jang-Pyo,Han, Wook-Jin,Choi, Beong-Soon,Kang, Pil-Sang,Cho, Suk-Ju 한국방사성폐기물학회 2009 방사성폐기물학회지 Vol.7 No.3

To evaluate the efficiency of the decontamination plant for the removal of uranium compounds deposited on the internal surface of $UF_6$ cylinder for its reuse, two demonstration tests of the plant with different ratio of ${Na_2}{CO_3}$ and ${H_2}{O_2}$ were carried out, and each test had 5 steps. The main chemical form removed by the tests was to be identified as ${Na_4}{UO_2}(CO_3)_3$. More than 50% of uranium was removed by water of the first step, and at the following steps the removal amounts were exponentially decreased. On the other hand, the result shows that the injected amount of ${Na_2}{CO_3}$, compared with that of the removed uranium, was stoichiometrically excessed. This suggests that the injected amounts of ${Na_2}{CO_3}$, the generation rate of decontaminated waste, and the decontamination steps could be reduced by a process optimization of the plant.

Effect of engineered barriers on the leach rate of cesium from spent PWR fuel

전관식,김승수,최종원,Chun Kwan Sik,Kim Seung-Soo,Choi Jong-Won Korean Radioactive Waste Society 2005 방사성폐기물학회지 Vol.3 No.4

To identify the effect of engineered barriers on the leach rate of cesium from spent PWR fuel under a synthetic granitic groundwater, the related leach tests with and without bentonite or metals have been performed up to about 6 years. The leach rates were decreased as a function of leaching time and then became a constant after a certain period. The period in a bare spent fuel was much longer than that with bentonite or metal sheets. The cumulative fraction of cesium released from the spent fuel with bentonite or with copper and stainless steel sheets was steadily increased, but the fraction from bare fuel was rapidly and then sluggishly increased. However, the values deducted its gap inventory from the cumulative fraction of cesium released from the bare fuel was almost very close to the others. These suggest that the initial release of cesium from bare fuel might be dependant on its gap inventory and the effect of engineered barriers on the long-term leach rate of cesium would be insignificant but the rate with engineered barriers could be reduced in the initial transient period due to their retardation effect. And the long-term leach rate of cesium from spent fuel in a repository would be approached to a constant rate of $2\times10^{-2}g/m^2-day$.

Single-Pass Flow-Through Test방법에 의한 유리의 정용해율 측정

김승수,전관식,최종원,김성기,한필수,Kim Seung-Soo,Chun Kwan-Sik,Choi Jong-Won,Kim Sung-Ki,Hahn Pil-Soo 한국방사성폐기물학회 2005 방사성폐기물학회지 Vol.3 No.4

Single-pass flow-through (SPFW) 방법에 의한 유리고화체의 용해율 측정에서 정밀도를 구하기 위하여 연구소간 실험프로그램의 하나로서 붕규산유리고화체의 정용해율을 구하였는데, 이 SPFT 방법은 American Society for Testing and Materials (ASTM)에서 표준화를 위하여 작성되었다. 이를 위해 100/200 mesh 크기의 모의 저방사능 유리고화체 분말시료를 $70^{\circ}C$, 알곤 분위기에서 SPFT 방법으로 리튬 완충용액 (pH=10)을 이용하여 용해실험을 시도하였다. 얻어진 용출액 중 규소와 붕소의 농도에 따라 용해율의 변화를 구한 결과, 유리의 정용해율이 $2.7\times10^{-5}g{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^-1$ 부근으로 나타났다.

Identification of Uranium Species Released from the Waste Glass in Contact with Bentonite

김승수,전관식,강철형,한필수,최종원,Kim Seung-Soo,Chun Kwan-Sik,Kang Chul-Hyung,Han Phil-Su,Choi Jong-Won Korean Radioactive Waste Society 2005 방사성폐기물학회지 Vol.3 No.3

Yellowish uranium compounds were enriched at the interface between a Ca-bentonite block and a waste glass, containing about $20\%$ uranium oxide, in contact with the block due to the dissolution of uranium by a synthetic granitic groundwater in Ar atmosphere. The uranium compound formed for 6 years leach time was identified as a beta-uranophane $[Ca(UO_2)_2(SiO_{3}OH)_{2}5H_{2}O]$ using XRD, IR and mass spectrometer. The solubility of the beta-uranophane was measured to be about $10^{-6}\;mole/L$ in de-mineralized water at $80^{\circ}C$.

흄산의 침적에 미치는 금속이온의 영향

박영재,박경균,전관식,Park, Yeong Jae,Park, Kyoung Kyun,Chun, Kwan Sik 대한화학회 1996 대한화학회지 Vol.40 No.1

일정한 pH에서 Co(II), Ni(II), Sr(II), Cu(II), Fe(III) 및 U(VI) 등의 금속이온농도가 증가할 수록 흄산의 침적율이 증가하였으며, Sr<Ni<Co<Cu<Fe<U 순으로 증가하였다. 또한, 일정한 금속이온농도에서 pH를 변화시키면서 흄산의 침적율을 측정한 결과, Cu(II), Ni(II) 및 Co(II) 이온의 경우에는 pH가 증가할 수록 흄산의 침적율이 증가한 반면에, Fe(III) 와 U(VI) 이온의 경우에는 오히려 감소하였으며, Sr(II) 이온은 pH가 변하더라도 흄산침적율이 거의 일정하였다. 침적된 흄산의 적외선분광스펙트럼으로부터 금속이온과 흄산간의 착물형성을 확인하였으며, 이러한 착물형성이 흄산의 침적이 일어나기 위한 주요한 메카니즘임을 알수 있었다. In the presence of metal ions(Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Sr(Ⅱ), Cu(Ⅱ), Fe(Ⅲ), U(Ⅵ)), the sedimentation of humic acid was increased at constant pH with increasing metal concentration and the strength was increased in the following order: Sr < Ni < Co < Cu < Fe < U. At constant metal concentration, Cu(Ⅱ), Ni(Ⅱ), and Co(Ⅱ) ions caused an increase in sedimentation of humic acid as the solution pH increased, whereas Fe(Ⅲ) and U(Ⅵ) ions caused a decrease. Sr(Ⅱ) ions did not affect the sedimentation even with the variation of pH. The analysis of FT-IR spectra for the sediments prepared from the reaction between humic acid and metal ions showed that metal ions were bound to humic acid to form complexes, suggesting that the metal complexation plays an important role in the sedimentation of humic acid.

붕규산유리 매질 내에서의$Eu^{3+}$이온의 형광특성

김종구,이종규,김정석,김승수,전관식,Kim, Jong Goo,Lee, Jong Gyu,Kim, Jung Suk,Kim, Seung Soo,Chun, Kwan Sik 대한화학회 1997 대한화학회지 Vol.41 No.5

유로퓸의 조성을 2~33% $Eu_2O_3$ 범위에서 변화시키면서 제조한 붕규산유리 매질에서의 $Eu^{3+}$ 이온에 대한 형광 및 형광붕괴시간을 측정하였다. 붕규산유리 매질 내에서 $Eu^{3+}$ 이온의 형광은 $f^b$ 전자구조내의 SL 결합에 의해 이루어진 준위간의 $5D0{\rightarrow}7FJ$(J=0, 1, 2, 3, 4) 전이들이고, 스펙트럼에서 양자수 J에 따른 Stark 부준위의 수로부터 $Eu^{3+}$ 이온 주변결정장의 대칭성 위수가 $n{\leq}2$ 인 낮은 대칭성을 갖고 있음을 알았다. 붕규산유리 매질 내의 음이온성 산소와 $Eu^{3+}$ 이온의 상대적 비에 따라 형광수명들의 종류 및 분률이 달라졌으며, 이로부터 붕규산유리 매질 내의 $Eu^{3+}$ 이온에 대한 주변의 결합조건을 추정하였다. Fluorescence spectra and life time of $Eu^{3+}$ ion in borosilicate glass medium are measured. Electronic transitions of $Eu^{3+}$ ion in borosilicate glass medium are found to come from $5D0{\rightarrow}7FJ$(J=0, 1, 2, 3, 4) transitions of SL coupling system in $f^b$ electrons configuration. From the number of Stark sublevels in spetra, crystal field for $Eu^{3+}$ ion is also found to have the symmetric character of low symmetry order, $n{\leq}2$. The fraction and the number of components of life times were varied depending on the composition of $Eu^{3+}$ in borosilicate glasses, from which the binding condition between the $Eu^{3+}$ ion and anionic oxygen of borosilicate glass can be deduced.

제올라이트 ( A , 13X , Y , Mordenite , Chabazite ) 의 이온교환특성 연구

안진수,서중석,이용래,전관식,박현수 ( Jin Soo An,Chung Seok Seo,Yong Rae Lee,Kwan Sik Chun,Hyun Soo Park ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.6

본 연구에서는 Cs, Sr, Co이온과 5가지 유형의 제올라이트(A, 13X, Y, Mordenite, Chabazite)를 대상으로 낮은 이온농도(0.01N과 0.005N)의 수용액 중에서 이온평형 isotherm과 총 이온교환용량을 측정하고, 그 결과를 이용하여 이온교환반응에 따르는 자유에너지변화(△G°)와 엔탈피변화(△H°)를 계산하였다. 또 이들 5종의 제올라이트 중 이온교환특성이 뛰어난 3종을 대상으로 3종의 이온이 공존할 경우의 이온교환평형을 측정하여 그 결과를 삼성분계 도표에 나타내었다. 실험결과, 이온선택도와 이온교환반응에 따르는 자유에너지변화(△G°)의 크기 순서가 일치하며, △G°크기의 차이가 선택도 크기의 차이와도 상관관계가 있다는 사실을 확인하였다. 그리고 Cs이온의 흡착에는 Chabazite가 적합하고, Sr과 Co이온의 흡착에는 제올라이트-A와 13X가 효과적인 것으로 나타났다. The objective of this study is to experimentally investigate the ion exchange characteristics of five types of Zeolite(Zeolite-A, 13X, Y, Mordenite, Chabazite)for effective removal of Cs, Sr and Co ions in water solution at low concentration(0.01 N and 0.005 N). Total ion exchange capacity and equilibrium isotherm are measured, and free-energy change(△G°) and enthalpy change(△H°) in ion exchange reaction are calculated from experimental results. In addition the ion exchange equilibrium in the three-component system for three types of zeolite showing better efficiency is measured and plotted in triangle coordinates. It is shown from experimental results that the magnitude of free-energy change increases with the increasing ion selectivity, and the difference of free energy change between ions correlates closely with that of ion selectivity. The results also shows that Chabazite is effective for the adsorption of Cs ion, and Zeolite-A and Zeolite-13X for that of Sr and Co ions.

[화학]사용후핵연료 침출액 분석을 위한 세슘의 제거 및 스트론튬의 분리

김승수(Seung Soo Kim),전관식(Kwan Sik Chun),강철형(Chul Hyung Kang) 한국분석과학회 2002 분석과학 Vol.15 No.1

전기화학적 wet/dry 법을 이용한 탄소강의 대기부식에 미치는 상대습도의 영향에 관한 연구

연제원,변수일,이우진,최인규,전관식,Yeon Jei-Won,Pyun Su-Il,Lee Woo-Jin,Choi In-Kyu,Chun Kwan-Sik 한국전기화학회 2000 한국전기화학회지 Vol.3 No.1

가속화 대기부식방법인 전기화학적 wet/dry측정법을 이용하여, 상대습도에 대한 탄소강의 부식율과 부식포텐셜을 동시에 측정하였다. 측정된 부식율 대 상대습도 곡선은 세 영역 즉,상대습도가 증가함에 따라 일정한 부식율을 보이는 첫 번째 영역, 부식율의 대수값(logarithmic value) 이 상대습도와 비례관계를 보이는 두 번째 영역, 부식율이 오히려 급격히 감소하는 세 번째 영역으로 구분되었다. 일반적인 탄소강의 대기부식기구로부터, 다른 표시방법인 부식포텐셜 대 상대습도 곡선을 도입하였다 여기서의 각 영역은, 부식생성물의 존재양상에 따라 lepidocrocite$(\gamma-FeOOH)$단상영역, lepidocrocite와 magnetite$(Fe_3O_4)$ 상이 공존하는 혼합상영역, 그리고 magnetite 단상영역으로 구분되었다. 두 종류의 표시방법에서의 각 영역이 서로 잘 일치하였으며 이는 실제 FT-IR분석과 표면관찰을 통해서 명확히 확인되었다. 본 연구에서 도입한 상호보완적인 두 종류의 영역표시법은 탄소강의 대기부식을 총체적으로 평가하는데 유용하였다. In the present work, corrosion rate W and corrosion potential tow were simultaneously measured as a function of relative humidity RH employing the electrochemical wet and dry method as an accelelated atmospheric corrosion method. The W versus (vs.) RH curve is classified into .three regions, namely, the first W plateau region, the second region of the linear relationship between logarithmic W and RH, finally, followed by an abrupt decay region. Based upon the atmospheric corrosion mechanism of mild steel, we introduced another diagram of $\varepsilon_{corr}$ vs. RH which is divided into three regions. In the first region, the corrosion scales are composed of single lepidocrocite-phase $(\gamma-FeOOH)$; in the second region, $\gamma-FeOOH$-phase coexists with magnetite-phase $(Fe_3O_4)$ in the scales and finally the oxide scales change into a single Fe304-phase in the third region. The three distinct regions of both representations share almost each other, which is validated by FT-IR (Fourier transform infra-red) analysis and surface observation. Both representations prove to be convenient and complementary for surveying the spectrum of the atmospheric corrosion of mild steel.