물과 가스를 얼려 담수화 기술 개발
세슘·스트론튬 등 95∼99% 제거 가능
◆…오염수 해양 방류를 시작한 후쿠시마 제1원자력발전소 사진=로이터통신
국내 연구진이 물과 가스를 얼려 방사성 오염수를 담수화하는 기술을 개발했다.
13일 한국연구재단에 따르면 한국해양대 윤지호 교수와 강원대 차민준 교수 연구팀이 한국기초과학지원연구원, 한국해양과학기술원과 함께 방사성 폐수의 방사성 화학물질을 제거해 깨끗한 물을 회수할 수 있는 가스하이드레이트 기반 담수화 기술을 개발했다.
가스하이드레이트는 물 분자와 가스가 섞여서 만들어진 얼음 비슷한 고체다. 가스 하이드레이트는 메탄이 대부분을 차지하고 있어 불을 붙이면 강한 불꽃을 만들어낸다. 이 때문에 가스 하이드레이트는 '불타는 얼음'이라는 별칭을 가지고 있다.
일본 후쿠시마 오염수를 정화하는 다핵종제거설비(ALPS)의 경우 62종의 방사성핵종을 제거하는 공정을 위해 총 16기의 거대한 시설을 가동, 많은 양의 2차 폐기물을 방출한다.
연구팀은 가스하이드레이트 결정체가 어는 과정에서 오염물을 배제하는 원리에 주목했다.
연구팀은 방사성 폐수에 가스하이드레이트를 형성하는 담수화 기술공정을 활용하면 세슘과 스트론튬 등 방사성 이온을 분리해 95∼99%까지 제거할 수 있다는 것을 처음으로 제시했다.
윤지호 교수는 "이번에 개발한 기술은 물과 저분자 가스 같은 자연에서 얻을 수 있는 재료와 함께 간단한 공정으로 작동할 수 있다"며 "앞으로 원전 해체뿐만 아니라 다양한 산업에서 발생하는 방사성 폐수처리 등에 활용할 수 있다"고 설명했다.
해당 연구결과는 '인바이런멘탈 사이언스·테크놀로지(ES&T)' 표지논문으로 선정되는 등 여러 국제 학술지에 실렸다.
13일 한국연구재단에 따르면 한국해양대 윤지호 교수와 강원대 차민준 교수 연구팀이 한국기초과학지원연구원, 한국해양과학기술원과 함께 방사성 폐수의 방사성 화학물질을 제거해 깨끗한 물을 회수할 수 있는 가스하이드레이트 기반 담수화 기술을 개발했다.
가스하이드레이트는 물 분자와 가스가 섞여서 만들어진 얼음 비슷한 고체다. 가스 하이드레이트는 메탄이 대부분을 차지하고 있어 불을 붙이면 강한 불꽃을 만들어낸다. 이 때문에 가스 하이드레이트는 '불타는 얼음'이라는 별칭을 가지고 있다.
일본 후쿠시마 오염수를 정화하는 다핵종제거설비(ALPS)의 경우 62종의 방사성핵종을 제거하는 공정을 위해 총 16기의 거대한 시설을 가동, 많은 양의 2차 폐기물을 방출한다.
연구팀은 가스하이드레이트 결정체가 어는 과정에서 오염물을 배제하는 원리에 주목했다.
◆…가스하이드레이트 기반 담수화 기술 공정. 자료=한국해양대 제공
방사성 폐수에 가스하이드레이트가 존재할 수 있는 온도와 압력 영역을 조사한 결과, 방사성 이온은 가스하이드레이트 결정 구조에 영향을 주지 않는 것을 확인했다. 또 방사성 이온이 가스하이드레이트 분자구조 내 비어 있는 공간에 포집되지 않는 이온 배척 현상을 규명했다.
연구팀은 방사성 폐수에 가스하이드레이트를 형성하는 담수화 기술공정을 활용하면 세슘과 스트론튬 등 방사성 이온을 분리해 95∼99%까지 제거할 수 있다는 것을 처음으로 제시했다.
윤지호 교수는 "이번에 개발한 기술은 물과 저분자 가스 같은 자연에서 얻을 수 있는 재료와 함께 간단한 공정으로 작동할 수 있다"며 "앞으로 원전 해체뿐만 아니라 다양한 산업에서 발생하는 방사성 폐수처리 등에 활용할 수 있다"고 설명했다.
해당 연구결과는 '인바이런멘탈 사이언스·테크놀로지(ES&T)' 표지논문으로 선정되는 등 여러 국제 학술지에 실렸다.
