흡착제 첨가 전(왼쪽), 흡착제 첨가 후(오른쪽). 한국원자력연구원 제공 원전 오염수가 포함된 바닷물이나 지하수에서 원자력발전소 우라늄 핵분열 과정에서 나오는 방사성 요오드를 선택적으로 제거할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.
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 재사용 가능 흡착제를 개발했다고 25일 밝혔다.
바닷물에는 염소, 불소, 브롬과 같은 할로겐 음이온이 다량 녹아있기 때문에 같은 할로겐 음이온인 요오드만을 선택적으로 제거하는 것이 어렵다. 기존에는 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 있게 흡착제를 만들었다.
흡착제 표면에 코팅된 백금이 요오드와 공유결합해 요오드만 선택적으로 제거하는 방식으로 연구팀은 흡착제와 요오드가 반응할 수 있는 면적을 최대화하기 위해 흡착제를 나노 크기로 제작했다. 나노입자 중심부에는 철을 넣어서 자석을 이용해 물속에 퍼져있는 흡착제를 쉽게 다시 회수할 수 있게 했다.
연구팀은 실험을 통해 오염수에서 방사성 요오드를 99.8% 이상 제거하는 것을 확인했다.
방사성 요오드만 제거하는 해당 흡착제는 재사용할 수 있어 발생하는 방사성 폐기물의 양이 적고 추가 구매 비용도 줄일 수 있어 경제적이라고 연구팀은 설명했다.
해당 흡착제를 사용하면 후쿠시마 원자력발전소 사고 현장에 쌓여있는 수백만 t의 원전 폐수 내에서도 방사성 요오드만을 선택적으로 제거할 수 있을 것으로 연구팀은 기대했다. 또 바닷물에 녹아있는 자연 요오드만을 선택적으로 추출해 의약품, 화학제품 등 생활에 필요한 요오드를 생산하는 기술로 활용할 수 있을 것으로 연구팀은 내다봤다.