[논문]점성조제의 구조에 따른 실라카 기조 겔 화학제염제의 점도변화 연구

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윤석본 (한국원자력연구원) , 김창기 (한국원자력연구원) , 정종헌 (한국원자력연구원) , 최병선 (한국원자력연구원) , 이근우 (한국원자력연구원) , 문제권 (한국원자력연구원)

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EtOH에 점성조제를용해시켜 준비한 혼합용액을 반응용기에 첨가하고 3 시간 동안 교반하여 준 다음, 제조된 실리카기조 겔 화학제염제의 점도를 측정하였다. 본 연구에서는 다양한 점성조제들 중, 우수한 점도 특성 및 요변특성 (thixotropic property)을 보이는 점성 조제로써 비이온성 계면활성제로 tripropylene glycol propyl ether (TPGPE) 와 tripropylene glycol butyl ether (TPGBE) 의 양을 조절하여 점도 변화를 조사하였다. Fig.
본 연구에서는 실리카 기조 화학 겔 제염 제의제조에 있어서 점성조제의 구조에 따른 겔 형성에 대한 영향을 조사하였다. 겔의 점도는 점성 조제의 친수성 부분 (propylene glycol 계열과 실리카 표면에 존재하는 -OH 그룹과의 , 수소결합 및 점성 조제의 비극성 알킬사슬 사이에서의 소 수성 인력에 의해서 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었으며 특히, 수소결합보다는 소수성 인력。] 더 지배적임을 알 수 있었다.
본 연구에서는 점성조제의 구조에 따른 실리카 기조 겔 화학제염제의 점도변화에 대한 영향을 실험적으로 평가하였다.

0 M HNO₃ 용액))를포함하는 반응용기에 주점성제인 실리카를 넣고 30 분 동안 교반한 후, abs. EtOH에 점성조제를용해시켜 준비한 혼합용액을 반응용기에 첨가하고 3 시간 동안 교반하여 준 다음, 제조된 실리카기조 겔 화학제염제의 점도를 측정하였다. 본 연구에서는 다양한 점성조제들 중, 우수한 점도 특성 및 요변특성 (thixotropic property)을 보이는 점성 조제로써 비이온성 계면활성제로 tripropylene glycol propyl ether (TPGPE) 와 tripropylene glycol butyl ether (TPGBE) 의 양을 조절하여 점도 변화를 조사하였다.
겔의 점도는 점성 조제의 친수성 부분 (propylene glycol 계열과 실리카 표면에 존재하는 -OH 그룹과의 , 수소결합 및 점성 조제의 비극성 알킬사슬 사이에서의 소 수성 인력에 의해서 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었으며 특히, 수소결합보다는 소수성 인력。] 더 지배적임을 알 수 있었다. 또한, 가장 효과적인요변특성을 나타내는 각 점성조제의 최적 첨가량을 포함한 제조조건을 도출하였다.

3은 TPGPE와 TPGBE의 양을 변화시켜 제조된 실리카 기조 겔 화학제염제의 점도특성 결과를 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이, 점성조제의 양이 증가할수록 점도가 증가하고 있음을 확인하였고, TPGPE와 TPGBE의 양이 각각 0.13 ml과 0.12 ml 일 때 가장 높은 점도 값을 나타내었다.
그러나 비극성 알킬사슬의 길이가 증가하고 propylene glycol의 개수 (m = 3) 일 때 점도가 급격히 증가함을 볼 수 있다. 이러한 결과로부터 실리카 표면에 존재하는 -OH 그룹과 점성조제의 propylene glycol 계열과의 수소결합 및 비극성 알킬사슬 사이에서의 소수성 인력에 의해서 점도가 증가됨을 알 수 있었다. 특히, 수소결합보다는 소수성 인력이 겔의 점도에 더 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다.
이러한 결과로부터 실리카 표면에 존재하는 -OH 그룹과 점성조제의 propylene glycol 계열과의 수소결합 및 비극성 알킬사슬 사이에서의 소수성 인력에 의해서 점도가 증가됨을 알 수 있었다. 특히, 수소결합보다는 소수성 인력이 겔의 점도에 더 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다.

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