원자력硏, 로봇과 센서로 방사성핵종 자동 분리 장치 개발

한국원자력연구원이 개발한 방사성핵종 자동 분리장치 [한국원자력연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국원자력연구원은 로봇과 센서를 이용해 방사성핵종을 자동 분리할 수 있는 장치를 개발했다고 3일 밝혔다.

방사성폐기물 처분을 위해서는 방사성핵종 분석이 먼저 이뤄져야 하는데 크게 전처리, 분리, 계측 과정으로 나뉜다.

방사성핵종 분리는 방사성폐기물을 녹인 시료에 특정 핵종과 반응하는 시약을 넣어 각 핵종을 분리하는 공정으로, 사람이 직접 분리 용기에 시약을 투입하는 방식과 펌프를 활용한 자동 방식이 있다.

수동 방식은 시약 투입 속도를 조절하기 쉽지 않아 주로 자동 방식을 활용하며 펌프와 밸브, 밸브와 연결된 튜브 등으로 구성된 기계에서 사전에 정한 시간에 따라 밸브를 조절해야 하고, 밸브와 튜브에 방사성 시료가 남아 있지 않도록 매번 세척해 사용해야 한다.

연구팀은 액체를 제어할 수 있는 로봇과 비접촉 센서를 통해 밸브 없이도 방사성 시료를 자동으로 분리할 수 있는 장치를 개발했다.

센서가 시약이 투입된 것을 감지, 분리 용기 내부 흡착제에 핵종이 흡착·분리되는 과정이 끝나는 것을 실시간으로 알 수 있어 기존 펌프 방식보다 더 정확하며, 밸브가 필요 없어 방사성 시료 잔류로 인한 교차오염 가능성을 원천 차단할 수 있다.

연구팀은 개발한 공정을 통해 테크네튬, 스트론튬, 철, 나이오븀, 니켈을 기존 방식보다 3배 빠르게 분리하면서도 83∼97%의 높은 핵종 회수율을 달성했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '애널리티컬 케미스트리'(Analytical Chemistry) 지난달 11일 자 온라인판에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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