방사성물질 우라늄 흡착제, 세계 최고 성능으로 국산화

해외 수입 의존하는 흡착제

자체 개발로 기공 고르게 조절

김종윤(왼쪽) 한국원자력연구원은 방사화학기술개발부 박사 연구팀이 자체 개발한 고성능 우라늄 흡착제를 살펴보고 있다. 사진 제공=한국원자력연구원

원자력 발전 시 폐기물로 발생하는 방사성물질 우라늄을 효과적으로 제거할 수 있는 기술이 국내에서 개발됐다.

한국원자력연구원은 김종윤 방사화학기술개발부 박사 연구팀이 실리카와 유기인산계(HDEHP) 물질을 결합해 우라늄 흡착 성능을 높인 나노 신소재를 개발했다고 24일 밝혔다. 연구성과는 국제 학술지 ‘분리정제기술’에 게재됐다.

우라늄은 흡착제라는 특수한 물질을 사용해 걸러내는 방식으로 제거된다. 현재 흡착제는 해외 수입에 의존하고 있는데 원자력연 연구진이 이를 국산화한 것은 물론 성능도 세계 최고 수준으로 높였다는 설명이다.



우라늄 흡착제는 입자를 가둘 수 있는 기공을 다량 가지고 있다. 기존 흡착제는 구성물인 입자 크기가 일정하지 않고 이 입자들이 만들어내는 기공의 크기도 우라늄 흡착에 최적화하지 않았다는 한계가 있다. 연구팀은 HDEHP라는 물질을 섞어 기존에는 구현하기 어려웠던 10~100μm(마이크로미터·100만 분의 1m)의 균일한 입자를 갖는 신소재를 개발했다.

신소재는 표면적이 넓고 우라늄이 기공 안에 잘 들어갈 수 있는 2~50nm(나노미터·10억 분의 1미터) 크기의 ‘메조 기공’을 효과적으로 만들 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. 성능과 관련해서는 흡착제 1g당 우라늄 136mg을 흡착할 수 있는데 이는 현재 상용화 제품 중 최고 수준과 동일하다.

임상호 원자력연 방사화학기술개발부장은 “우라늄 자원 회수, 방사성 물질로 오염된 폐수 관리뿐 아니라 촉매제, 약물전달물질 등 다양한 분야에서 활용할 수 있는 원천기술이 될 것”이라며 “대규모 생산 및 상용화를 위한 연구를 지속하겠다”고 말했다.