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보고서 초록
요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구 개발 과제의 개요 15
제1절 연구 개발의 목적 15
제2절 연구 개발의 필요성 15
1. 기술적 측면에서의 필요성 15
2. 경제·산업적 측면에서의 필요성 15
3. 사회·문화적 측면에서의 필요성 15
제2장 국내외 기슬개발 현황 17
제1절 국내외 기술개발 실적 17
1. 초임계 유체 기술 17
2. 필터 및 활성탄 세정 기술 17
제2절 현 기술의 개선방향 18
제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과 19
제1절 활성탄 시편 및 추출제 준비 19
1. TEDA 첨착활성탄 시편 19
2. 모의 오염물, 1-TEDA(1,4-Dimethyl-1,4-diazania-bicyclo[2.2.2]octane iodide)의 합성 19
3. I-131을 이용한 방사성 모의시료 제조 20
4. I-TEDA 추출용 용매 23
제2절 추출 대상물(I-TEDA)의 추출 용매별 용해도 측정 23
1. 추출용매별 기초 용해도 실험(상압, 상온) 23
2. 추출용매의 초임계 이산화탄소내 용해도 실험 24
가. 초임계이산화탄소 하에서의 아세토나이트릴의 온도에 따른 용해도 25
나. 초임계이산화탄소내 TEDA의 용해도 측정 26
다. 초임계이산화탄소하에서 메틸요오드의 용해도 측정 27
라. 초임계 이산화탄소 하에서의 메탄올의 용해도 28
마. 3상 용해도(I-TEDA, 추출용매, 이산화탄소) 측정 29
제3절. 추출용매를 함유한 초임계 이산화탄소에서 I-TEDA의 용해반응 속도 측정실험 32
1. 시편준비 33
2. 실험장치 설명 34
3. 추출용매에 따른 I-TEDA의 용해속도 비교실험 35
4. 메탄올을 이용한 I-TEDA의 용해속도 실험 36
가. 압력 변화에 따른 용해속도 36
나. 온도변화에 따른 용해속도 37
다. 추출용매의 유량에 따른 용해속도 38
제4절. 방사성 모의 활성탄 제염실험 40
1. 습식 제염실험 40
2. 건식(초임계 이산화탄소) 제염실험 41
3. 초임계 이산화탄소 제염실험 결과 고찰 44
제5절 현장 방사성 폐활성탄 시료 확보 45
1. 현장 방사성 폐활성탄 45
2. 폐활성탄 내 방사성 핵종 분석 46
가. β선 측정 46
나. γ선 측정 47
제6절. 활성탄 재사용 여부 48
제4장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 50
제1절 목표 달성도 50
제2절 관련 분야에의 기여도 50
제5장 연구 개발 결과의 활용 계획 52
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 53
제7장 참고문헌 54
표 1. TEDA 첨착 활성탄의 물성 19
표 2. 제조된 방사성 모의 활성탄내 I-131의 방사성 농도 22
표 3. 용매에 따른 I-TEDA 착화합물의 용해도 24
표 4. 40℃ 의 이산화탄소 하에서 아세토나이트릴과 I-TEDA의 용해도 30
표 5. 60℃ 의 이산화탄소 하에서 아세토나이트릴과 I-TEDA의 용해도 30
표 6. 40℃ 의 이산화탄소 하에서 메탄올과 I-TEDA의 용해도 31
표 7. 60℃ 의 이산화탄소 하에서 아세토나이트릴과 I-TEDA의 용해도 32
표 8. 추출용매를 이용한 습식제염실험결과 41
표 9. 이산화탄소와 추출용매(메탄올)의 무게비에 따를 제염율 (60'C, 200 bar) 42
표 10. 현장 방사성 폐활성탄의 주요 방사성 핵종 및 비방사능 46
표 11. 현장 방사성 폐활성탄의 H-3과 C-14 분석 결과 47
표 12. 현장 방사성 폐활성탄의 HPGe 검출기 분석결과 48
표 13. 제염된 폐활성탄의 BET 측정결과 49
그림 1. I-TEDA의 합성반응식 20
그림 2. 첨착활성탄에 메틸요오드를 흡착하기 위한 장치 22
그림 3. 추출용매에 따른 I-TEDA의 용해도 24
그림 4. 용해도 측정장치... 25
그림 5. 초임계이산화탄소내 온도에 따른 아세토나이트릴의 용해도 측정 결과... 26
그림 6. 온도에 따른 이산화탄소하에서 TEDA의 용해도 27
그림 7. 초임계 이산화탄소 하에서의 메틸요오드의 용해도 측정 28
그림 8. 초임계 이산화탄소 하에서 온도에 따른 메탄올의 용해도 (Tricia S. Reighard et al., 1996) 28
그림 9. 40℃ 의 이산화탄소 하에서 아세토나이트릴과 I-TEDA의 3상 용해도 그래프 29
그림 10. 60℃ 의 이산화탄소 하에서 아세토나이트릴과 I-TEDA의 3상 용해도 그래프 30
그림 11. 40℃ 의 이산화탄소 하에서 메탄올과 I-TEDA의 3상 용해도 그래프 31
그림 12. 60℃ 의 이산화탄소 하에서 메탄올과 I-TEDA의 3상 용해도 그래프 32
그림 13. QCM (Quartz Crystal Microbalance) 33
그림 14. QCM 전극면에 I-TEDA 흡착;... 33
그림 15. 고압용기내 QCM장치 34
그림 16. QCM을 이용한 용해속도 측정장치;... 35
그림 17. 추출용매에 따른 I-TEDA의 반응속도 비교; 200 bar, 60 ℃, CO₂ 유량 - 3～5 ml/min, 오차율 - ±5％ 36
그림 18. 압력변화(●=150bar, ■=200bar)에 따른 I-TEDA의 용해속도 비교; 60 ℃, 메탄올 유량 - 2 ml/min, CO₂ 유량 - 3～5 ml/min, 오차율 - ±5％ 37
그림 19. 온도변화(▲=-60℃, ■=40℃, ●=-20℃)에 따른 I-TEDA의 용해속도 비교; 200 bar, 메탄올 유량=2 ml/min, CO₂ 유량= 3～5 ml/min, 오차율=±5. 38
그림 20. 추출용매 유량변화에 따른 I-TEDA의 용해속도 비교; 200 bar, 60 ℃, CO₂ 유량 - 3～5 ml/min, 오차율 - ±5％ 39
그림 21. 반응용기내 일정한 초임계 이산화탄소 유량에 대한 메탄올의 유량 변화에 따른 QCM 표면의 I-TEDA 제거율; 200 bar, CO₂ 유량 - 3～5 ml/min, 오차율 - ±5％ 40
그림 22. 방사성 모의 활성탄 습식제염장치 41
그림 23. 초임계 이산화탄소 하에서 추출용매만을 이용한 제염실험장치 43
그림 24. 초음파 세척기 내에서 초임계 이산화탄소와 유기용매를 이용한 제염 실험 44
그림 25. 이산화탄소와 추출용매의 무게비에 따른 제염율 도시 45
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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