화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2016년 봄 (04/27 ~ 04/29, 부산 BEXCO)
권호 22권 1호, p.241
발표분야 공정시스템
제목 용융염 전해질에서 금속정련의 전기화학공정 시뮬레이션
초록 용융염 전해질에서 전해정련 및 제련 공정은 사용후핵연료 원소들중 우라늄 혹은 초우라늄 원소군을 효율적으로 회수할 수 있는 전기화학 공법이다. 전해거동을 예측하는 수치적 전산모델 개발은 균일한 전착 환경과 낮은 과전압 조건을 갖는 시스템 설계 및 개선 그리고 운전 지침을 위한 효율적인 접근방법으로 각광을 받고 있는 소프트웨어 기술이다. 전기화학 반응기 성능에 대한 수학적 모델의 목적은 전착품질을 위해 전해 성능을 제한하는 문제점 및 분극특성을 파악하며, 셀의 스케일업 성능을 예측하는 것이다. 본 연구에서는 전산모사를 통하여 전극셀 구조와 전해질 유동장에 따른 전기화학 특성 및 금속정제 성능의 영향성을 분석하였다. 공학규모 전해공정에서 다원소군의 전해정제 거동에 초점을 두고, 용융염 전해질의 유동과 전착계면에서의 물질전달 특성을 가시화 하였다. 처리용량 기반의 일정 전류인가 공정 조건에서 전하이동에 따른 음극에서 분극특성 및 전류밀도 분포와 전해활성 원소들의 경쟁적 전착거동을 예측할 수 있었다. 본 전산모델은 전해셀 구조설계에 관련된 3차원 해석을 통하여 스케일업 전해성능 예측과 전극배열의 구성을 최적화 하는데 매우 유용한 접근 방법으로 판단된다. 
저자 김광락, 남효온, 임현숙, 김성기, 김정국, 고원일, 박근일
소속 한국원자력(연)
키워드 공정모사
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원문파일 초록 보기