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장반감기 음이온성 방사성핵종(예: I, Tc 등)은 원전시설 내 사고나 핵연료주기시설 등의 현장에서 발생하는 고준위폐기물이다. 이들은 용해도가 높고 매질에 수착이 되지 않아 이동성이 매우 높기 때문에 인간과 환경에 노출 되어 큰 위험를 줄 수 있다. 그러나, 기존의 고준위폐기물 관리기술은 양이온성 방사성핵종의 처리 및 처분기술에 초점을 맞추고 있으며, 음이온성 방사성핵종에 대한 연구는 상대적으로 초기 단계이다. 따라서 주요 장반감기 음이온성 방사성핵종을 효율적으로 고정화할 수 있는 기술의 개발은 매우 도전적이고 또한 필요하다. 본 연구에서는 주요 장반감기 음이온성 방사성핵종을 나노소재를 이용하여 고정화하는 기술을 개발함으로써 고준위폐기물 관리기술에 대한 신뢰도 향상하고자 하였다. 대표적 나노소재인 탄소나노튜브의 정화 및 표면개질을 통한 기능기 생성을 위해 기법을 분석하고 오존처리기법을 선정하였다. 오존처리를 통해 알콜, 알데하이드, 키톤 등의 기능기를 표면에 성공적으로 도입하였고 수용액 및 대표적 유기용액에 대한 표면개질 탄소나노튜브의 분산성을 분석하였다. 음이온성 방사성핵종과 결합을 위한 양이온 역할의 중간매개체로 필요한 나노물질을 친환경 기법을 적용하여 대량으로 제조하는데 성공하였고 그 다양한 특성을 분석하였다. 필수적인 제조, 처리 등을 수행할 수 있는 유기-무기 화학반응 연구 시스템을 구축하여 오존처리 등의 유기화학반응과 나노물질 제조 등의 무기화학반응을 실험실 규모에서 수행하였다. 유동해석을 통해 고정화물질에 고정화된 방사성핵종의 분리 및 회수 등에 대한 가능성을 확인하고, 해당 분리모듈에 대한 장치를 개발하여 실험적 검증을 하였다. 본 연구의 결과물은 방사성폐기물 등의 관련 시설의 안전성 향상 및 인간과 환경의 보호에 필요한 기술을 구축하고 관련 사업의 진행에 필수적인 자료를 제공하는 데 활용할 계획이다. ( 출처: 서지정보양식 - 초록 167p ) |
