원자력硏 세계 최초 기술 개발

한국원자력연구원은 방사성 요오드 핵종만 선택적으로 99.8% 이상 제거하는 흡착제를 개발했다. [한국원자력연구원 제공]
한국원자력연구원은 방사성 요오드 핵종만 선택적으로 99.8% 이상 제거하는 흡착제를 개발했다. [한국원자력연구원 제공]

일본 후쿠시마 원전 오염수에 다량 존재하는 방사성 요오드를 선택적으로 완벽 제거할 수 있는 기술이 국내연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

한국원자력연구원은 방사화학연구실 배상은 박사 연구팀이 연세대 화학공학과 한병찬 교수 연구팀, 서울대-IBS 현택환 교수 연구팀과 함께 ‘바닷물이나 지하수에 녹아있는 방사성 요오드 핵종만을 선택적으로 99.8% 이상 제거하는 흡착제’를 개발했다고 25일 밝혔다.

바닷물에는 염소, 불소, 브롬과 같은 할로겐 음이온이 다량 녹아있기 때문에 같은 할로겐 음이온인 요오드만을 선택적으로 제거하는 것이 어렵다. 기존에는 방사성 요오드만 선택적으로 제거할 수 없어 은(Ag)을 흡착제로 이용해 할로겐 음이온을 침전시켜 방사성 요오드를 제거했기 때문에 비용이 많이 들고, 폐기물도 많이 발생하는 단점이 있었다.

연구팀은 자성을 띤 철 나노입자 표면에 백금을 코팅해 요오드만 선택적으로 제거할 수 있는 흡착제를 개발했다.

흡착제 표면에 코팅된 백금이 요오드와 공유결합해 요오드만 선택적으로 제거한다. 흡착제와 요오드가 반응할 수 있는 면적을 최대화하기 위해 흡착제를 나노 크기로 만들었다. 또한 나노입자 중심부에 철을 넣어서 자석을 이용해 물속에 퍼져있는 흡착제를 쉽게 다시 회수할 수 있다.

흡착제 표면의 백금에 결합한 방사성 요오드는 전기화학적 방법으로 분리해 방사성 폐기물로 처리한다. 연구팀은 실험을 통해 오염수에서 방사성 요오드를 99.8% 이상 제거하는 것을 확인했다.

이 흡착제는 방사성 요오드만 제거하고, 흡착제를 재사용할 수 있어 발생하는 방사성 폐기물의 양이 적고, 흡착제 추가 구매 비용도 줄일 수 있어 경제적이다.

이번에 개발한 흡착제를 사용하면 후쿠시마 원자력발전소 사고 현장에 쌓여있는 수백만 톤의 원전 폐수 내에서도 방사성 요오드만을 선택적으로 제거할 수 있을 것으로 기대된다.

또한 바닷물에 녹아있는 자연 요오드만을 선택적으로 추출해 의약품, 화학제품 등 우리 생활에 필요한 요오드를 생산하는 기술로 활용할 수 있다. 현재 국내 특허 2건과 국제 특허 8건을 출원했고 최근 일본 특허가 등록됐다. 구본혁 기자


nbgkoo@heraldcorp.com