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자석으로 세슘 '쏙'…원자력연, 방사성 오염토양 정화기술 개발

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[머니투데이 한고은 기자]
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자성 분리기술을 이용해 방사성 오염토양으로부터 세슘을 선택적으로 제거하는 모식도. /자료=한국원자력연구원

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국내 연구진이 방사성 오염토양에서 세슘만 골라내 제거하는 기술을 개발했다.

한국원자력연구원은 23일 해체기술연구부 김일국 박사 연구팀이 방사성 오염토양에서 세슘과 강하게 결합된 지름 0.002mm 이하의 미세 흙입자를 분리하고, 흙입자에서 세슘을 효과적으로 떼어내는 기술을 개발했다고 밝혔다.

원자력 사고나 해체한 원자력시설에서는 방사성 오염토양이 생기는데, 아직까지 고농도의 대용량 방사성 오염토양을 경제적으로 처리할 수 있는 상용기술은 없다.

연구팀은 방사성 세슘이 오염토양 중 점토에 강하게 흡착되는 특징에 주목했다. 연구팀은 표면이 마이너스 전하를 띠는 점토의 일반적 특성에 따라 플러스 전하를 띤 자성나노입자를 만들어 정전기적 인력으로 토양 내 점토 입자와의 선택적 결합을 유도했다. 이 과정에서 자성을 부여받은 점토 입자를 외부 자석을 통해 추가적인 에너지 없이 쉽게 분리했다.

연구팀은 남은 토양을 페로시아나이드(세슘 제거용 입자)가 결합된 자성 흡착제로 세척해 최종적으로 97%의 방사성 세슘을 선택적으로 제거하는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 기술은 자기력만을 이용해 분리하고, 분리에 이용하는 용액의 경우 재사용이 가능해 경제성이 우수한 것으로 평가받는다.

김일국 박사는 "이번에 개발한 토양정화 방법은 저에너지의 자성분리 기술을 접목해 상용화에 매우 유리하기 때문에 향후 원자력시설 해체시 발생가능한 대량의 방사성 오염토양을 처리하는 데 직접 활용 가능할 것"이라고 말했다. 연구팀은 상용화를 위한 연구를 지속할 계획이다.

이번 연구성과는 국제학술지 '케미칼 엔지니어링 저널'에 지난달 말에 온라인 게재됐다.

한고은 기자 doremi0@mt.co.kr

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