Molten Salt Reactor (MSR) is one of the 4th generation nuclear power systems which is its verified technology in physically and chemically. Among the various salts used for MSR system, the eutectic composition of NaCl-MgCl2 system maintains the liquid state at around 450°C, in the same time, it has high solubility for nuclear fuel chlorides. This characteristic has high advantage for lowering the operating temperature for the MSR, which could reduce the problem of hightemperature corrosion by salt for structural materials significantly. In particular, since MgCl2 has the similar standard reduction potential with nuclear fuel, is used as a surrogate for, many basic researches have been conducted for verifying characteristic of MgCl2. It is well-known that main short-advantage of MgCl2 is hygroscopic properties. MgCl2 changes to MgCl2-xH2O state easily by absorbing moisture in air condition. The hydrated MgCl2 is producing MgOHCl by thermally decomposing at high temperature, the formed MgOHCl corrodes structural materials, even small amount of MgOHCl gives significant damage. Therefore, the purification of MgCl2 has been required for long-term operation of MSR using MgCl2 as a base salt. In this study, the purification of eutectic composition salt for NaCl-MgCl2 has been mainly performed by considering its thermodynamic properties and electrochemical characteristic, and the experimental results have been discussed.

본 연구에서는 분리막을 이용하여 천일염내 미세플라스틱을 비롯한 불순물을 제거하는 분리막 공정 설계를 위한 연구이다. 천일염 염전에 적합한 분리막 재질, 공경 사이즈, 모듈을 선정하여 다양한 조건에서 실험을 진행하였다. 선정된 200 kDa, 4 kDa 한외여과막 그리고 3 kDa 나노여과막을 선정하였고, 실험은 실험실과 실제 염전에 파일롯 플랜트를 건설하 여 각각 실험하였다. 천일염내 불순물은 대부분 0.1 μm 이상의 크기를 가졌고 크기 분포는 0.1 μm에서 1 μm 사이 입자가 가장 많은 부분을 차지하였다. 그리고 성분 분석결과 불순물 내에 7종류 이상의 다양한 미세플라스틱이 검출되었다. 분리막 공정 이후 여과된 염전수 분석한 결과 미세플라스틱을 포함한 불순물이 검출되지 않았고 기존의 천일염과 분리막 여과수로 제작한 천일염의 성분 비교해본 결과 천일염 성분의 변화 없이 불순물만 효과적으로 제거됨을 확인하였다.

PURPOSES : Snow removal is one of the principal components in winter road maintenance. The two commonly used methods are mechanical removal and chemical removal. Mechanical removal pushes accumulated snow off the roadway using snow plows. Chemical removal involves the application of chemicals such as NaCl2 (salt), CaCl2, MgCl2, etc., to liquefy the snow on the road. However, chemicals are known to pose negative effects on the environment and road infrastructure, so it is emphasized that only an appropriate amount of chemicals should be applied. Hence, in this study, extensive field experiments were performed to determine the appropriate amounts of chemicals required for each road surface temperature group. METHODS : The experiments were carried out at a road weather proving ground, located in Yeoncheon where road weather (including snowfall) can be artificially created. Four surface temperature groups were predetermined, according to the characteristics of de-icing chemicals on snow. For each temperature group, four different amounts of pre-wetted salt were applied to find the optimal rate for each group. RESULTS : As a consequence, the amount of recommended chemicals for each temperature group was found to be an average of 27.2g/ m2, which is 7.7g/m2 (22%) lower than the corresponding amount presented in the current Korean guidelines. CONCLUSIONS : Applying the results of this study to snow and ice control tasks enables the minimization of the negative impacts of de-icing chemicals, but still maintaining road safety and mobility.

Deionized water, methanol, and ethanol were investigated for their effectiveness at dissolving LiCl-KCl-UCl3 at 25, 35, and 50℃ using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) to study the concentration evolution of uranium and mass ratio evolutions of lithium and potassium in these solvents. A visualization experiment of the dissolution of the ternary salt in solvents was performed at 25℃ for 2 min to gain further understanding of the reactions. Aforementioned solvents were evaluated for their performance on removing the adhered ternary salt from uranium dendrites that were electrochemically separated in a molten LiCl-KCl-UCl3 electrolyte (500℃) using scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS). Findings indicate that deionized water is best suited for dissolving the ternary salt and removing adhered salt from electrodeposits. The maximum uranium concentrations detected in deionized water, methanol, and ethanol for the different temperature conditions were 8.33, 5.67, 2.79 μg·L-1 for 25℃, 10.62, 5.73, 2.50 μg·L-1 for 35℃, and 11.55, 6.75, and 4.73 μg·L-1 for 50℃. ICP-MS analysis indicates that ethanol did not take up any KCl during dissolutions investigated. SEM-EDS analysis of ethanol washed uranium dendrites confirmed that KCl was still adhered to the surface. Saturation criteria is also proposed and utilized to approximate the state of saturation of the solvents used in the dissolution trials.

본 연구에서는 자연수, 하폐수에 많이 포함되어 있는 파울링 유발 물질 중 하나인 alginic acid sodium salt를 축전 식 탈염공정(capacity deionization, CDI)에서 파울링 감소를 위한 조건을 확립하고자 한다. 먼저 feed 물질로 NaCl을 사용하 였다. 이는 파울링 발생에 대한 비교 물질로, 파울링이 발생하지 않음을 관찰하였다. Alginic acid sodium salt를 사용하여 파 울링 발생 여부를 확인하였다. 농도는 7 mg/L, 흡착 1.2 V 5 min, 탈착 -2 V 1 min에서 효율이 50.07%으로 제일 효율적인 탈 착 조건임을 알 수 있었다.

막 결합형 축전식 탈염공정에서 이온교환막의 이온교환용량이 염 제거 효율에 미치는 영향을 알아보기 위해 poly(vinyl alcohol)(PVA) 수용성 고분자에 sulfosuccinic acid (SSA) 가교제를 첨가하고 poly(4-styrene sulfonic acid-co-maleic acid)(PSSA_MA)를 PVA 질량대비 10, 50, 90 wt%로 달리 첨가하여 제조하였다. PSSA_MA의 함량이 증가함에 따라 함수율과 이온교환용량이 증가하는 경향을 나타내었으며 막 결합형 축전식 탈염공정에서 염 제거 효율도 상승되었다. PSSA_MA 90 wt%, 100 mg/L NaCl의 공급액과 유속 15 mL/min에서 흡착 1.4 V/5분의 조건에서 가장 높은 65.5%의 염 제거 효율을 나타내었다.

본 연구에서는 고염/고방사성 폐액 내 함유된 주요 고방사성핵종인 Cs 제거를 목적으로 고효율의 복합 흡착제(potassium cobalt ferrocyanide (PCFC)-loaded chabazite (CHA)) 합성 및 이의 적용성을 평가하였다. 복합 흡착제는 Cs을 비롯한 다 른 입자를 수용할 수 있는 CHA를 지지체로 선정하였으며, CoCl2 및 K4Fe(CN)6 용액의 단계적인 함침/침전을 통해 PCFC를 CHA 세공 내에 고정화함으로써 합성하였다. 복합 흡착제의 합성 시 평균 입자크기가 10 ㎛ 이상의 CHA를 지지체로 사용할 경우, PCFC 입자는 안정적인 형태로 고정화되었다. 또한, 합성 시 복합 흡착제의 정제를 증가시키는 세척 방법을 최적화함으로써, 복합 흡착제의 물리적 안정성이 향상되었다. 최적의 합성법을 통해 얻은 복합 흡착제에 의한 Cs 흡착 시, 담수(무염 조건) 및 해수(고염 조건)에서 모두 빠른 흡착 속도를 보였으며, 염 농도와 무관하게 비교적 높은 분배계수 값(104 mL·g-1 이상)을 나타내었다. 그러므로, 본 연구에서 합성한 복합 흡착제는 CHA 및 PCFC가 각각 가지고 있는 물리적 안정성과 Cs 에 높은 선택성 등을 고려하여 촤적화한 소재이며, 고염/고방사성폐액에 함유되어 있는 Cs을 고효율로 신속하게 제거할 수 있음을 알 수 있다.

본 연구에서는 capacitive deionization(CDI) 공정에 사용되는 셀을 디자인하여 염 제거 성능비교 연구를 수행하였다. 디자인한 셀의 데드존을 알아보기 위하여 computational fluid dynamics(CFD)로 분석하였다. CFD분석은 15, 25, 35ml/min 의 유속에서 진행하였으며, 같은 유속에서의 CDI 결과와 비교하였다. hexagon flow channel 1(HFC1), hexagon flow channel 2(HFC2)의 경우 15ml/min의 유 속에서 88-124%효율을, 25ml/min 에서는 49-50%의 염 제거 효율을 나타내었다. 35ml/min의 유속에서는 HFC1과 HFC2를 foursquare flow channel (FFC)와 비교해보았을 때 차이가 없었다.

최근 연안 해역에서의 대규모 어업활동과 산업화로 인하여 해상 부유 폐기물 및 해저면의 침적 폐기물, 패각류, 퇴적 오염물 등 해양 폐기물 발생량의 증가로 인하여 해양 오염은 날로 심각한 상태에 이르고 있다. 해양폐기물은 해안으로 밀려오는 해안폐기물, 해수면에 떠다니는 부유폐기물, 바닥에 침적된 침적폐기물, 이렇게 세종류로 분류할 수 있으며, 이들 해양폐기물은 약 60% 이상은 육상 등 해변에서 발생되어지는 해안폐기물이며 그물류를 포함한 플라스틱이 대부분을 차지하며, 기후 및 지역의 특성에 따라 생활폐기물과 하수, 산업 및 연안의 영향을 받아서 발생하는 폐기물의 특성이 크게 변화한다. 본 연구에서는 해양폐기물을 재생에너지 (SRF) 자원으로의 활용을 위한 물리화학적 분석을 실시하였고, 연료로써 활용하기 위하여 해안폐기물의 염분의 함량 분석 및 제거 특성에 대해서 연구를 실시하였다. 해수 염분에 의한 해안폐기물의 염분 및 염소의 특성을 분석하였으며, 이에 따른 상관관계를 분석하였다. 물리적 제거특성을 통한 2차오염원을 최소로 하는 물리적 염분 제거 특성에 대한 연구를 실시하였다.