Fluorine (F) recovery from wet process phosphoric acid (WPA) is essential for sustainable resource utilization and environmental protection. This work systematically investigates the F recovery mechanism by air stripping from three simulated systems: H3PO4- H2SiF6-H2O, H3PO4- HF-H2O, H3PO4- H2SiF6-HF-Al3+-H2O, and from two industrial systems: WPA and WPA-Al3+ under different stripping temperatures (60–110 ℃) and stripping times (0–120 min). The influence on the existence form of F, the content of Al3+ cations and the addition of active silica on the F removal rate in the phosphoric acid solution is studied by analyzing the changes in the contents of F, P and Si. The results indicate that the F in the form of H2SiF6 is more easily released from the phosphoric acid solution than that in the form of HF. While, the release of F is inhibited in the presence of the Al3+ in the solution due to the formation of Al-F complexes that are characterized by 19F NMR, 31Si NMR and FTIR techniques. Interestingly, the addition of active silica can promote the conversion of HF to H2SiF6 in the solution and significantly improve the release rate of F. The researching results can provide an important guidance for industrial practice of WPA.

The process basket assembly is an important module in pyroprocess, because pyroprocess is a batch process, so process materials are contained in a basket assembly and transferred with the basket. The basket assembly is composed of upper and lower assembly. The lower assembly is a basket or crucible which contains process materials, and it can have electrodes. The upper assembly mainly consists of heat shields, a flange, and connectors for supplying currents to electrodes of the lower assembly. During the electrolytic recovery process, the lower part is submerged into molten salt, whose temperature is about 500°C at least and the heat from salt is transferred to the upper assembly. And the heat affects the performance or durability of parts on the top of equipment and can raise cell temperature, which is an undesired situation. In addition, the handling equipment can pick the assembly when it is hottest, and during the transfer, the gripped part is under thermal and mechanical stresses. Because of this, the thermal effects from the heat should be required during equipment design stage. In this study, the thermal analyses of process basket assembly were conducted for 3 cases: the steady state of the basket assembly when it submerged in molten salt, the thermal and mechanical stresses when gripped by remote handling device, and the temperature changes under natural convection. These analyses were performed using Solidworks with flow simulation package, and the results will apply to improve the thermal resistant performance of the basket assembly.

아메리카동애등에(H. illucens)는 음식물 폐기물 등 유기성 폐자원을 효율적으로 처리할 수 있는 능력을 가지 고 있어 전세계적으로 주목받고 있는 환경정화 곤충이다. 하지만 유기성 폐자원을 처리 시 가장 큰 문제는 아메리 카동애등에가 먹이인 유기성 폐자원을 소화시킬 때 발생되는 악취이다. 국내에서 현재 아메리카동애등에를 사육하고 있는 농가는 223호로 조사되고 있지만 이중 악취발생 저감장치 등을 설치한 농가는 10%가 안되는 것으 로 생각된다. 따라서 국내에서 동애등에 먹이로 가장 많이 사용되는 습식사료를 먹이로 사용하였을 때 농가 사육 장 안에서 발생되는 복합악취와 지정악취 22종에 대하여 분석하였다. 그 결과, 복합악취는 249배였으며, 지정악 취는 22종 중 7종(암모니아, 메틸메르캅탄, 트라이메틸아민, 아세트알데하이드, 프로피온알데하이드, 뷰틸알 데하이드, i-발레르알데하이드)가 검출되었다. 이중 가장 높은 농도를 나타낸 악취물질은 암모니아로 98.4ppm 이 분석되었다. 또한, 아메리카동애등에를 사육 시 가장 많이 발생되는 암모니아의 발생시기는 사육초기인 1~4 령보다 5령 이후 전생육기 중의 대부분을 발생시키는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 암모니아 저감을 위한 적정시기를 설정하는데 도움이 될 것으로 생각된다.

The production process of ultra-pure water (UPW) involves dozens of unit processes such as reverse osmosis (RO), pretreatments, membrane degasifier, and several ion exchange processes. Recently, continuous electrodeionization (CEDI) has replaced the 2-bed and 3-tower (2B3T) ion exchange process. As a result, the majority of wastewater in UPW production now comes from the RO concentrate. The important of RO in UPW production is to produce high-quality water with a low ion concentration (around 1 mg/L) for CEDI feed water. Minimizing RO concentrate is essential to reduce the wastewater produced in the UPW production process. This can be achieved by maximizing the recovery of the RO system. However, increasing the recovery is limited by the water quality of the RO permeate. To ensure high-quality permeate water, the RO system is designed with a two-pass configuration. The recovery of each pass in the RO system is limited (e.g., < 85%) due to the expected increase in permeate water concentration at higher RO feed water concentrations. Interestingly, tests using 4-inch RO modules with low concentration feed water (≤ 35 mg/L as NaCl) revealed that the permeate concentration remains almost constant regardless of the feed water concentration. This implies that the recovery of the first RO pass can be increased as long as the average feed/concentrate concentration of the second RO pass is less than 35 mg/L. According to this design criterion for the RO system, the recovery of the first and second RO pass, with a feed water concentration of 250 mg/L as NaCl, can be increased up to 94.8% and 96.0%, respectively. Compared to the conventional RO system design (e.g., 70% and 80% for the first and second RO pass) for UPW production, this maximum recovery design reduces the volume of RO feed and concentrate by up to 38.4% and 89.2%, respectively.

전기투석(ED)은 이온교환막을 통한 이온의 분리에서 중요한 과정이다. 해수담수화로 발생하는 염수 처리는 환경 적으로 큰 문제이며 막분리 기술을 통한 재활용 효율이 높다. 마찬가지로 알칼리는 가죽, 전기도금, 염색, 제련 등과 같은 여 러 화학 산업에서 생산된다. 폐기물의 고농도 알칼리는 부식성이 높고 화학적 산소 요구량(COD) 값이 높기 때문에 환경에 방출하기 전에 처리해야 합니다. 칼슘과 마그네슘의 농도는 염수의 거의 두 배이며 주요 환경 오염 물질인 이산화탄소의 흡 착에 완벽한 후보입니다. 수산화나트륨은 양극성 막 전기투석 공정으로 쉽게 생산되는 금속 탄산화 공정에 필수적입니다. 역 삼투압(RO), 나노여과(NF), 초여과(UF), ED 등 다양한 공정을 통해 회수가 가능하다. 본 검토에서는 알칼리 회수를 위한 이 온교환막에 의한 ED 공정에 대해 논의한다.

It has been investigated on the management of the nuclides in KAERI. Strontium-90 is a high heatgenerating nuclide in spent nuclear fuel. It is needed to separate the salt from the salt solution for the recovery of strontium after the chlorination of the strontium oxide in molten salt. A vacuum distillation technology was used for the separation of strontium from the molten salt. It was investigated on operating conditions of reactive distillation process for the recovery of the strontium from the salt solution. At a reduced pressure, considerable amount of the carbonation agents such as K2CO3 and Li2CO3 were reduced during heating in the distiller due to the thermal decomposition. Therefore, the two step process was proposed, which is composed of a reaction step at an atmospheric pressure and a salt distillation step at a reduced pressure. In the reaction step, the condition of low temperature and high pressure is suitable to suppress the decomposition of the carbonation agent. In the salt distillation step, reduced pressure is preferable at a suitable temperature depending on the evaporation rate of the salt.

본 연구는 전기투석과 용매추출을 융합한 희유금속 회수 공정에서 분리막과 음이온교환막의 개질을 통해 유기상 과 수상에 대한 분리막의 낮은 젖음성 및 AEM을 통한 수소이온 투과로 인한 금속이온의 회수 효율 감소를 개선하였다. 구체 적으로, 분리막 표면 중 한면은 polydopamine (PDA) 통한 친수성 개질, 다른 면은 SiO2 또는 graphene oxide를 통한 친유성 개질을 함으로써 분리막의 젖음성을 개선하였다. 또한, 음이온교환막의 표면을 polyethyleneimine, PDA, poly(vinylidene fluoride) 등을 이용, 개질해 수분 흡수(Water uptake) 감소 및 기공구조 변화를 통해 수소이온 수송을 억제해 수소이온 투과를 억 제할 수 있다. 개질된 막 표면 형상과 화학적 특성 및 조성은 주사전자현미경과 푸리에변환 적외선 분광법을 통해 확인되었 고, 이를 구리 이온 회수 시스템에 적용해 향상된 추출 및 탈거 효율과 수소이온 수송 억제능을 확인하였다.

수산화리튬(LiOH)에 대한 수요는 현재의 대안들에 비해 환경에 대한 효율성과 안전성 때문에 매년 증가하고 있 다. 리튬은 다른 염분과 염수 호수에서 발견될 수 있으며, 나중에 합성되어 다양한 용도로 LiOH를 생성한다. 리튬 이온을 분 리 및 회수하기 위해 다양한 방법이 사용되며, 그 중 가장 일반적인 방법은 전기투석법(ED)이다. ED는 이온을 한쪽에서 다 른 쪽으로 밀어내는 구동력으로서 그 층의 전위차에 작용하는 멤브레인 기반 분리 기술이다. ED의 이온교환막(IEM)은 유체 역학적 부피에 따라 상이한 이온의 선택성이 달라지기 때문에 공정을 효율적으로 만든다. 본 총설에서는 리튬이온의 회수를 향상시키기 위한 ED와 IEM의 서로 다른 변화 전략이 논의된다.

The poor durability issue of polymer electrolyte membrane fuel cells is a major concern in terms of their commercialization. To understand the degradation mechanism of the catalysts, an accelerated durability test (ADT) was conducted according to the protocol established by internationally accredited organizations. However, reversible and irreversible factors contributing to the loss of activity have not yet been practically segregated because of the limitations of a batch-type three-electrode system, leading to the misunderstanding of the deactivation mechanism. In this study, we investigated the effect of a fresh electrolyte on the ADT and recovery process. When the fresh electrolyte was used at every range of the cycle, the chances of incorrect detection of dissolved CO and Pt ions in the electrolyte were very low. When the same electrolyte was used throughout the test, the accumulated Pt ions were deposited on the surface of the Pt nanoparticles or carbon support, affording an increased electrochemical surface area (ECSA) of Pt. Therefore, we believe that periodic replacement by a fresh electrolyte or a continuous-flow electrolyte is essential for the precise determination of the structural and electrochemical changes in Pt/C catalysts.

세계적인 에너지 수요의 증가는 통제할 수 없는 환경 오염을 야기하고 있다. 화석 연료에 대한 수요와 그로 인한 탄소 배출이 지구 온난화와 기후 변화로 이어진 것이다. 핵에너지는 청정 에너지를 생산하는 대체 자원이지만 핵연료 채굴은 유해한 화학물질과 관련이 있다. 반면에 막 분리 과정을 통해 바닷물에서 중요 광물을 채굴하는 것은 효율적이며 친환경적이 다. 분리와 흡착을 통해 해수로부터 주요 광물을 채굴하는 것은 또 다른 효율적인 과정이다. 희토류 원소에서 악티늄족을 회 수하는 것은 매우 어렵고 고비용의 과정이다. 압력 기반 막 분리 과정은 친환경적일 뿐만 아니라 경제적으로 실현가능한 과 정이기도 하다. 본 리뷰에서 다루는 막 공정에는 폴리에테르 설폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미독신 및 하이브리드 막 이 있다. 또한 흡착 공정의 경우, 주로 아미독심 종류의 흡착제가 논의될 것이다.

리튬 이온 배터리(LIB) 수요는 화석 연료에 대한 부담을 줄이기 위해 전 세계적으로 매년 증가하고 있다. LIB는 전기 자동차, 고정식 저장 시스템 및 기타 다양한 응용 분야에 사용된다. 리튬은 해수, 염수, 염호에서 구할 수 있으며 환경 친화적이고 저렴한 방법으로 추출하면 리튬 채굴의 부담을 크게 줄일 수 있다. 주로 나노여과(NF)와 같은 막 분리 공정은 용액에서 리튬 금속을 분리하는 효과적인 방법이다. 전기투석 및 전기 분해는 리튬 분리에 사용되는 다른 분리 공정이다. 역삼 투압(RO) 공정은 이미 해수 담수화를 위한 잘 정립된 방법이다. 따라서, 리튬 금속을 목적으로 사용되는 개질된 RO 분리막은 용액속에 존재하는 다른 금속 원소의 간섭에 의한 문제를 해결할 수 있는 좋은 대안 방법이다. 적합한 NF 막을 찾거나 개발하여 리튬을 선택적으로 제거하는 것은 도전적일 수 있지만 흥미로운 연구 영역이다. 이 총설에서는 나노여과, 전기투석, 전기분해 및 기타 공정을 이용한 리튬 회수에 대해 자세히 설명한다.

본 연구는 선교사 탈진 진단 및 대처방안을 프로이덴버거의 “과잉 성취동기” 이론과 마슬락의 “정서적 고갈”에 관한 측정 방법론을 통해 제시하고, 보완책으로 호킨스와 오스왈드의 이론을 다루었다. 2012년 부터 2년간 한국선교사의 중도탈락은 40%를 넘었다. 세계적으로 선교사 중도탈락의 위기관리 연구가 1996년과 2015년에 심도 있게 진행되었고 200여 곳 선교사 케어센터가 생겨났다. 그럼에도 불구하고 구체적인 방향 제시는 없었다. 선교현장에서 선교사의 헌신적 태도가 대인관계에서의 조절능력 부족을 야기하였고 탈진이 초래되었다. 현실의 실망스러운 상황에 대한 책임감과 압박감에 의한 부정적 자아개념이 업무에서 성취감 감소로 이어지며 사람들로부터 떠나고 싶은 결과를 가져왔다. 이에 본 논문은 선교사의 탈진으로 이어지는 상황을 분석하 고, 탈진 학자들의 의미 있는 대처방안을 재정립하였다.

본 연구는 장애인들 마약중독과 회복과정에 대한 경험을 다룬 질적 연구이다. 연구 자들은 연구참여자들에게 마약의 의미와 마약으로 경험하게 되는 개인적･사회적 차원 에서의 경험과 회복과정을 기술적 현상학적 연구로 분석하였다. 또한 연구결과를 기 반으로 장애인들의 마약중독 예방과 회복을 도울 수 있는 실천방안을 도출하고자 하 였다. 본 연구는 장애인들 중 마약중독에서 회복된 9명의 연구참여자들을 대상으로 1:1 심층면담을 통해 마약사용과정과 피해, 그리고 마약중독에서의 회복과정에 대한 자료 를 수집하여 의미를 구성하였다. 수집된 자료는 Giorgi(2009:336)가 제시한 기술적 현상학적 분석방법의 절차에 따라 분석하였다. 그 결과 72개 중심의미와 25개 하위구 성요소, 8개의 구성요소가 도출되었다. 구성요소를 연구참여자들의 마약중독에 이르 게 된 상황과 경험, 회복과 사회복귀의 경험으로 나눴다. 첫 번째 마약에 이르게 된 상황과 경험은 구술한 낙인의 해방구, 경이로운 신세계, 불행한 운명과 환상의 교환, 사회속의 무간지옥, 철옹성 같은 재진입 장벽으로 의미를 구성하였다. 회복과 사회복 귀의 경험은 극한에서의 존재 부활욕망, 자기 정체성의 소환, 무지개 뜬 새 하늘로 의 미를 구성하였다. 이러한 연구결과를 근거로 하여 장애인들의 마약사용과 회복에 관 한 의미를 살펴보았다. 또한 연구참여자들은 장애라는 낙인으로부터 벗어나고 싶어서 선택한 마약이 자신의 삶에 부정적 영향을 미쳤으며, 이러한 부정적 영향에서 성장의 의미로 재구성하는 과정을 논의하였다. 장애인들의 마약중독문제는 비장애인의 마약 중독문제와는 다른 접근이 필요하며 이러한 접근방안을 마련하기 위한 회복과 예방에 대한 제언을 하였다.