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연소 조건과 수종을 달리한 블랙카본의 물리화학적 성질 및 세슘의 흡착 특성
Physicochemical and Adsorptive Properties of Black Carbon for Radioactive Cesium under Various Combustion Conditions and Tree Species 원문보기

한국물환경학회지 = Journal of Korean Society on Water Environment, v.33 no.6, 2017년, pp.689 - 695  

전소담 (한국기초과학지원연구원 지구환경연구부) ,  정성욱 (한국기초과학지원연구원 지구환경연구부) ,  한원식 (연세대학교 지구시스템과학과) ,  장경순 (한국기초과학지원연구원 생의학오믹스연구팀) ,  신우식 (한국기초과학지원연구원 지구환경연구부) ,  황정환 (한국기초과학지원연구원 지구환경연구부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was carried out to investigate the physicochemical and adsorptive characteristics of black carbon (BC) materials for cesium in case of severe nuclear accidents. The BC was prepared with a xylem of oak and pine trees incompletely combusted with different ramp rate and final temperature. Ca...

주제어

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문제 정의

  • 이렇듯 BC는 다양한 형태(char, charcoal, soot 등)로써 토양 지하수 환경에 광범위하게 분포하며, 특히 원자력 중대사고 시 주변 환경의 방사성 세슘 확산에 큰 영향을 미칠 수 있음에도 불구하고 BC 물질과 세슘의 지화학적 반응 특성에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 국내 원자력 발전소 인근에 분포하는 산림 수종을 대상으로 연소조건에 따른 물리화학적 특성을 파악하고 세슘과의 흡착 특성을 평가하고자 수행되었다.
  • 본 연구는 수종과 연소 조건에 따라 제조된 BC의 물리 화학적 특성을 규명하고 세슘과의 흡착 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 본 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다:

가설 설정

  • 유효한 흡착분배계수(Kd,Cs)를 갖는 400-O1과 400-O2는 96시간 이후 평형에 도달하였다. 화학적 흡착모델 중 유사 2차 반응속도 모델식은 BC에 세슘이 흡착되는 양은 BC에 존재하는 활성 지점(active site)의 수에 비례한다고 가정하였고, 흡착이 비교적 균질한 고체 표면에서 발생한다고 가정한 Langmuir 모델을 기반으로 유도하였다(Plazinski et al., 2013). 유사 2차 반응속도 모델식을 적용하여 Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
방사성 세슘(137Cs)의 특징은 무엇인가? 하지만, 구소련 체르노빌이나 일본 후쿠시마 원자력 발전소 사고와 같이 예기치 못한 재해가 발생할 수 있으며 이러한 중대사고는 방사성 물질의 유출을 야기하여 주변 환경과 생태계에 심각한 위해를 가할 수 있다. 특히 방사성 세슘(137Cs)은 고온에서 휘발성이 뛰어나 비와 결합하거나 낙진으로 인해 원자력 발전소 주변의 대기 및 토양, 지하수 환경으로 확산이 용이하다(Yasunari et al., 2011).
화석 연료의 고갈에 맞서 중요한 발전 공급원으로 활용되는 것은 무엇인가? 최근 화석 연료의 고갈로 인해 안정적인 저가 에너지의 확보와 친환경 에너지에 대한 대안으로서 원자력 에너지가 중요한 발전 공급원으로 활용되고 있다(Lee, 2013). 한국의 경우 현재까지 25기의 원자력 발전소를 가동 중이고 2019년 까지 3기를 추가로 건설하여 가동할 예정이다.
방사성 세슘이 일으킬 수 있는 피해에는 무엇이 있는가? 5-38 μSv h-1의 값을 보였다(ClauBen and Rosen, 2016). 또한 방사성 세슘은 다른 핵종들과는 달리 반감기가 약 30.2년으로 길기 때문에 한번 유출되면 오랫동안 환경에 잔존할 수 있어(Yang et al., 2016), 섭취 시 칼륨과 유사한 대사 작용을 통해 인체에 쉽게 흡수되어 내부 피폭 등을 일으킬 수 있다(Chang et al., 2013).
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