한국원자력연구원은 원전제염해체기술개발부 양희만 박사팀이 자성을 띠는 나노입자 응집체 표면에 세슘을 흡착할 수 있는 염료인 프러시안 블루(PB)를 입힌 ‘세슘 제거용 자성나노흡착제’를 개발했다고 3일 밝혔다.
방사성 세슘은 핵실험이나 원전 운영 중 우라늄 핵분열 과정에서 인공적으로 얻어지는 방사성 물질로, 반감기가 30.2년에 이른다. 칼륨이온과 유사한 체내 거동 성질을 가져 인체 내 흡수 될 경우 장기와 근육에 쉽게 축적 전신마비, 골수암 등 다양한 질병을 일으키는 것으로 알려졌다.
양 박사팀이 개발한 기술의 핵심은 자성 나노입자들이 결집된 나노입자 응집체에 프로시안 블루를 성장시키는 것이다. 약한 자성을 가지는 단일 자성 나노입자들을 결집시켜 강한 자성을 가지는 나노입자 덩어리를 제조하고 그 표면에 세슘에 대한 선택적 흡착이 가능한 프로시안 블루의 형성과 성장을 조절할 수 있는 합성법을 개발했다.
개발된 흡착제는 기존 흡착제에 2배 이상의 자성값을 가져 기존 대비 향상된 회수 능력을 보였으며, 입자 당 프러시안 블루의 합량이 증가해 흡착 능력 또한 향상됐다. 실험 결과 흡착제 10mg으로 오염수 100ml에서 99.76% 제거능력을 나타냈다.
연구팀은 현재 국내 특허 출원 중이며 기술이전을 통해 향후 이 물질의 대량 생산 방법을 개발, 방사성 세슘을 제거해야 하는 실제 현장에 투입하는 것을 목표로 하고 있다. 원전 운영중 발생하는 방사성 액체 폐기물 처리 뿐 아니라 원전사고 시 대량의 강, 지하수, 해수 등 오염수에 대한 정화 소재로 직접 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
양희만 박사는 “개발된 흡착제 제조기술을 활용해 향후 국내 원전 해체시 발생하는 방사성 오염 건축물 표면의 오염원을 제거하기 위한 하이드로겔 기반 코팅제를 개발 중으로 방사성 고체 폐기물의 발생량을 현저히 줄이는 것이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sedaily.com
