초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 한국-영국 공동연구를 통하여 원자력시설 제염·해체를 위한 다학제간 연구를 수행하였다. 본 연구의 주된 목적은 원자력 산업에서 다량으로 배출되는 방사성 액체 폐기물에 함유된 방사성핵종을 선택적으로 분리할 수 있는 크라운 에테르 리간드 합성과 실 공정에서의 분리 및 회수성을 고려한 크라운 에테르 리간드를 부착한 자성 나노물질 합성에 있다. Calix[4]arene Crown ether-functionalized SiO2-coated Magnetic Nanoparticles는 고염 및 저농도

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 한국-영국 공동연구를 통하여 원자력시설 제염·해체를 위한 다학제간 연구를 수행하였다. 본 연구의 주된 목적은 원자력 산업에서 다량으로 배출되는 방사성 액체 폐기물에 함유된 방사성핵종을 선택적으로 분리할 수 있는 크라운 에테르 리간드 합성과 실 공정에서의 분리 및 회수성을 고려한 크라운 에테르 리간드를 부착한 자성 나노물질 합성에 있다. Calix[4]arene Crown ether-functionalized SiO2-coated Magnetic Nanoparticles는 고염 및 저농도 방사성핵종 환경에서도 신속하고 효과적인 제거 성능을 보였으며, 수용액 상에서 자성을 이용한 분리가 가능하여 나노입자의 확산문제를 해결할 수 있었다. 또한 칼럼반응기에서의 운전성능을 시험하여, 실제 공정에서의 연속 처리 가능성 확인 및 시스템을 확립하였다.

□ 연구개발성과
▶ 크라운에테르 리간드를 부착한 자성 나노물질 합성 및 방사성 핵종의 선택적 제거 메커니즘 규명
- 크라운에테르 리간드를 부착한 자성 나노물질 합성
- 1H, 13C NMR spectra, FT-IR, TGA 등을 이용한 특성분석
- 합성된 리간드의 방사성 핵종에 대한 기초 성능 평가
- 크라운에테르 리간드를 부착한 자성 나노물질의 기초 성능 평가
- 크라운에테르 리간드를 부착한 자성 나노물질의 저농도 방사성 핵종 제거
▶ 크라운에테르 리간드를 부착한 자성 나노물질 기반의 방사선 액상 폐기물 처리 공정 설계
- 배경물질의 유무와 종류에 따른 운전 성능 비교 평가
- 운전 조건, 체류시간, 투입량에 따른 운전 성능 비교 평가
- 크라운에테르 리간드 경쟁성, 선택성 평가
- 기초 운전조건 확립 및 반응기 설계
▶ 연구개발성과
- SCI 국제논문 게재: 7편,
- 학술대회발표: 국내(4건)/국제(11건)
- 특허: 출원 3건
- 국외 장기연수(U. of Reading) : 1명

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
- 기능성 실리케이트복합체 제조기술의 확보
- 실리카 코팅된 자성 나노입자와 결합된 크라운 에테르 리간드를 적용한 방사성 핵종의 선택적 제거 및 분리 원천 요소기술 확보
- 자성을 이용한 저비용 분리공정 개발로부터 경제적인 방사성 폐기물 처리 가능
- 방사성폐기물의 감용성 및 운전효율성을 크게 증진시키는데 기여함
- 선택적 방사성핵종 제거 공정 개발 및 최적화 기술의 확보
- 영국 연구진과의 방사성폐기물 처리 기술 네트워크 구축

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 연구개발의 배경 ... 6
• 나. 연구개발 대상의 국내·외 연구 현황 ... 9
• 다. 연구개발의 중요성 ... 10
• 라. 선행연구의 내용 및 결과 ... 13
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 15
• 가. 연구개발의 추진전략 및 방법 ... 15
• 나. 연구개발의 추진체계 ... 19
• 다. 국제공동연구개발의 추진계획 ... 20
• 라. 연구수행목표 ... 22
• 마. 연구수행 내용 및 결과 ... 23
• 마. 연구결과의 실용화 방안 ... 33
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 34
• 가. 목표 ... 34
• 나. 목표 달성 여부 ... 34
• 다. 연구 성과 ... 35
• 4. 연구개발성과의 활용계획 및 기대성과 ... 40
• 가. 연구개발성과의 활용계획 ... 40
• 나. 연구개발성과의 기대성과 ... 40
• 5. 참고문헌 ... 42
• 끝페이지 ... 45