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제안 방법
- 그중, 이온교환은 다른 방법에 비해 공정 및 장치가 간편하고 이온교환수지를 재사용 할 수 있기 때문에 경제적이며, 점차 그 비율이 증가하고 있는 추세이다. 그러므로 설폰산 작용기를 가진 양이온교환수지 (AmberjetTM 1600H)를 택하여 연속식 칼럼 반응기를 이용하여 코발트, 스트론튬, 세슘의 처리 성능을 평가하였다.
- 05 M의 MES buffer(2- [morpholino] ethasulfonic acid, ACROS Organics, USA)를 이용하여 유입수의 pH는 5로 유지하였다. 또한 Co, Sr, Cs이 포함되지 않는 MES buffer 용액을 탈착액으로 이용하여 흡착 실험 후 유출수 내 중금속의 농도가 측정되지 않을 때까지 탈착을 수행하였다. 이 유입수를 충진된 칼럼에 상향(up-flow)으로 0.
- 본 연구에서는 높이 5.5 cm, 지름 2.5 cm의 유리 칼럼(ACE glass)을 이용하여 6g의 AmberjetTM, 1600H(Rohm and Hass Korea Co., Ltd)를 칼럼의 중간에 채운 후 칼럼 내 남은 부피는 glass bead(D: 1.5mm, Sigmund Lindner, germany)를 위, 아래에 충진하여 연속식 실험을 수행하였다. 이때 적용한 1 BV(bed volume)는 27 mL이다.
- 연속흐름에서 Co, Sr, Cs이 동시에 함유된 다성분 용액으로 파과실험을 수행하였다(Fig. 3). Co 와 Cs의 경우, 각각 106 BV(48시간), 88 BV(40시 간)까지 유출수내의 중금속이 측정되지 않았으며, 그 이후에 급속히 유출농도가 증가하여 220 BV(100시간), 155 BV(70시간)에서 유출수 내의 농도가 약 1.
- 또한 Co, Sr, Cs이 포함되지 않는 MES buffer 용액을 탈착액으로 이용하여 흡착 실험 후 유출수 내 중금속의 농도가 측정되지 않을 때까지 탈착을 수행하였다. 이 유입수를 충진된 칼럼에 상향(up-flow)으로 0.1 mL/min을 홀려보내 유출액을 샘플링 하였고 유출수 내의 Co, Sr, Cs의 농도는 ICP-OES(PerkinElmer Co., USA)로 분석하였다.
- 흡착실험이 종료된 후 Co, Sr, Cs의 단일성분 탈착을 평가하기 위하여 탈착실험을 수행하였다 (Fig. 2). AmberjetTM 1600H으로 부터 Co는 200 BV(90시간) 이후 탈착되지 않았고 Sr의 경우 250 BV(110시간) 이후 탈착되지 않았다.
대상 데이터
- 이때 적용한 1 BV(bed volume)는 27 mL이다. 실험에서는 실제 방사성 폐액의 획득이 곤란하여 모의 용액을 제조하여 실시하였으며, 방사성 물질의 모사는 Aldrich Chemical사의 시약급 시약 Sr(NO3)2, Co(NO3)2, CSNO3를 사용한 비방사성동위원소로 이루어져 있다. 단일성분 흡착의 경우, 각 1 mM의 Co, Sr, Cs의 모의 용액을 제조하고, 다성분 흡착은 1 mM의 Co, Sr, Cs이 동시에 공존하는 모의 용액을 유입수로 적용하였다.
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