[논문자료] 칼슘 및 칼륨 용액을 이용한 원자력발전소 주변 스트론튬과 세슘 오염토양 세척기술 연구

출처: 픽사베이

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현재 우리나라에는 24개의 원자력발전소가 가동 중에 있고 이중 11곳이 2030년까지 해체 예정이다. 원자력 발전소의 운영 및 해체 시 원자력발전소와 그 주변 부지는 스트론튬(Sr)과 세슘(Cs)을 포함한 다양한 중금속으로 오염될 수 있다(Lukšienė et al., 2012; Singh et al., 2008). 스트론튬(Sr)과 세슘(Cs)은 물에 대한 높은 용해도, 유기체에 쉽게 흡수되는 특성, 긴 반감기로 인하여 인체에 유해하다(Burger and Lichtscheidl, 2019; Ma et al., 2011). 특히 스트론튬, 세슘은 각각 칼슘(Ca), 칼륨(K)과 많은 물리화학적 유사성을 가지고 있어서 비방사성인 경우에도 인체에 유해하다고 알려져 있다. 스트론튬의 경우 체내에 유입되면 칼슘 대신 뼈에 축적되어 백혈병과 골수암을 유발하며(Cabrera et al., 1999; Comar et al., 1957), 세슘은 수증기를 통해 인체에 흡수되는데 한번 유입되면 잘 배출되지 않고 근육에 축적되어 불임, 전신마비, 폐암, 갑 상선암 등을 유발한다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202213650118312

본 연구에서는 물리화학적 유사성을 이용하여 스트론튬 및 세슘 제거를 위하여 각각 칼슘 및 칼륨 용액을 세척 제로 선정하는 것이 세척 제거에 유리함을 밝혔다. 반응 표면모델과 결합된 Box-Bhenken design을 통해 최적의 세척 조건을 결정하였다(농도 1 M, 고액비 20, 세척시간 1시간, pH 2). 세척 조건을 결정하는 요인들의 개별적인 효과를 각 요인들의 계수와 P-value를 통해 밝혀냈고, 상호 효과로부터 발생하는 제거효율의 변화를 3D 반응표면도를 통해 시각적으로 나타내었다. 또한, 결정된 최적의 칼슘 및 칼륨 세척제는 제염 분야의 선행 연구에서 사용되는 일반적인 세척제들에 비해서도 높은 제거효율을 보여주었으며, 일반 세척제들의 단점인 2차 오염 및 토양 매질 파괴와 같은 환경적 부작용을 극복하였다. 경제적이고 친환경적인 칼슘 및 칼륨 세척제는 실제 토양 세척 현장에 효율적인 기술 지원을 제공할 수 있을 것이라고 기대된다. 향후 연구에서는 세척효율에 있어서 토성 및 유기물함량 등의 영향을 알아보고, 물리화학적 유사성을 기반으로 하는 치환제거의 구체적인 기작을 밝히는 연구가 진행중이다.

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LOOP시리즈

 

LOOP 시리즈 연속적 환경 제공 및 수질 측정 설비

LOOP시리즈는 응력 부식 균열(SCC: Stress Corrosion Cracking) 테스트로 재료의 기계적 특징을 측정하는 경우에는 산업현장에서 최적의 조건을 만들어 주는 것이 매우 중요합니다. 특히 부식에 직접적인 영향을 제공하는 용존산소나 온도, 압력, 유량 및 물의 상태와 같은 경우는 정밀 제어를 통해 정확한 환경을 만들어 주어야하는데, 다양한 환경에 맞는 최적의 조건을 지속적으로 동일하게 유지하는 시스템이 바로 LOOP 시리즈 입니다.

 

연속적 환경을 제공하며 수질을 측정하는데 사용되는 LOOP 시리즈는 순환방식을 이용해 전체 시스템의 최적 상태를 만들어 주며 다양한 제어 방식을 활용해 동일 조건으로 유지합니다. 당사에서 설계 및 제작하고 있는 원자력 발전설비인 LOOP시리즈는 판넬형과 캐비넷형 2가지 유형으로 구분됩니다.

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