| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
| 권호 | 26권 1호 |
| 발표분야 | E. 환경/센서 재료 분과 |
| 제목 | 폐액내 방사성 핵종의 전기흡착 분리 (Electrosorptive Separation of Radionuclides in Liquid Waste) |
| 초록 | 전기흡착기술은 전기화학적 폐액처리 기술 중의 하나로서 전극으로 작용하는 전기전도성 흡착제의 전위 조절에 의해 전극 표면의 전하 제어가 용이하고, 전위차를 이용하여 폐액 중 존재하는 이온, 분자 혹은 부유입자를 흡착할 수 있는 특징을 갖는 최근 연구가 집중되고 있는 기술이다. 전기흡착에 사용되는 전극은 높은 전기전도도와 큰 비표면적 등을 갖는 특성을 가져야 하는데, 탄소체는 이러한 전극재료 특성을 만족하며 특히 내방사능성과 내화학성이 우수하므로 방사성 폐액 처리용 전극소재로서 사용할 수 있다. 본 연구에서는 제염폐액 중에 함유된 반감기가 다른 방사성 핵종을 핵종별로 분류해서 관리하는 것이 안전하고 경제적이므로 폐액의 정화처리 및 방사성 핵종의 분리 기술로서 Co, Sr, 및 Cs 핵종에 대한 전기흡착 조건과 폐액 중 혼합된 핵종의 분리조건을 도출하기 위해, 활성탄소섬유 부직포를 전기흡착 전극으로 사용하여 핵종의 전기흡착 거동을 조사하였다. 단일성분계에서의 Co2+ 이온의 제거율은 negative potential 인가에 의해 거의 100%까지 크게 증가하며, Sr2+ 이온의 제거율은 negative potential 증가에 따라 비례적으로 증가한 반면, Cs+ 이온의 제거율은 아주 높은 negative potential 인가에 의해 약 35% 미만의 제한된 흡착율만을 나타내었다. 핵종 이온이 혼합된 폐액에서의 Co2+ 이온의 전기흡착은 Sr2+ 이온의 존재에 무관하게 단일성분으로 존재할 때와 유사한 거동을 보였으며, Sr2+ 이온은 Co2+ 이온의 흡착이 완료된 후 흡착이 진행되는 경향을 나타내었다. 따라서 세 종류의 핵종이 혼합된 방사성 폐액의 처리는 –0.2 ∼ –0.4V의 전위에서 8시간의 전기흡착 처리를 통해 일차적으로 Co2+ 이온을 제거한 후 이어서 20시간 이상 전위를 가용하여 70% 이상의 Sr2+이온을 제거하게 되면 대부분의 Cs+ 이온만이 폐액 중에 잔류함으로서 전기흡착 공정에 의해 세 핵종 성분의 분리가 이루어질 수 있음을 확인하였다. |
| 저자 | 정종헌, 원휘준, 김선병 |
| 소속 | 한국원자력(연) |
| 키워드 | 전기흡착; 방사성 핵종; 활성탄소섬유; 분리 |
