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나노자석으로 방사능 오염물질 제거한다

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나노자석으로 방사능 오염물질 제거한다

2016.08.03 20:42

 

세슘 제거가 가능한 흡착제의 단면. 자성 나노입자 응집체 표면에 육면체 구조의 프러시안 블루(PB)가 코팅된 모습을 볼 수 있다. - 한국원자력연구원 제공
세슘 제거가 가능한 흡착제의 단면. 자성 나노입자 응집체 표면에 육면체 구조의 프러시안 블루(PB)가 코팅된 모습을 볼 수 있다. - 한국원자력연구원 제공

방사능 수질오염을 정화할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.

 

양희만 한국원자력연구원 원전제염해체기술개발부 선임연구원팀은 ‘세슘 제거용 자성나노흡착제’를 새롭게 개발했다고 3일 밝혔다.

 

세슘은 핵분열 과정에서 생기는 인공 방사성 물질이다. 몸속에서 칼륨이온과 비슷하게 작용하는 데다 반감기도 30.2년으로 길다. 인체에 흡수되면 장기와 근육에 축적돼 전신마비, 골수암 등 다양한 질병을 일으킨다.

 

과학계에선 세슘을 제거 할 수 있는 흡착제를 개발했지만, 사용 후 회수가 어려워 문제가 됐다. 자기장을 이용해 회수할 수 있는 자성 흡착제를 개발 중이지만 여전히 낮은 회수율이 개선 과제였다.

 

양 연구원팀은 나노 기술을 이용해 이 문제를 해결했다. 자성이 약한 나노입자를 뭉쳐 강한 자성을 갖게 하고, 표면에 세슘을 흡착할 수 있는 염료인 프러시안 블루(PB)를 입혔다.

 

이렇게 개발한 흡착제는 기존 흡착제보다 자성이 두 배 이상 강해 회수율이 높았다. 프러시안 블루의 함량도 높아져 세슘 흡착 능력 또한 향상됐다. 흡착제 10밀리그램(mg)을 오염수 100밀리리터(mL)에 넣어 실험한 결과 99.76%의 제거능력을 나타냈다.

 

연구진은 이 기술을 원전 운영 중 발생하는 각종 폐기물 처리에 쓸 수 있을 것으로 보고 특허출원을 준비 중이다.

 

양 연구원은 “방사성 물질에 오염된 건축물 표면을 청소하는 것도 가능하다”며 “원전 해체 과정에서 발생하는 고체 폐기물 발생량을 줄이는데 쓸 수 있을 것”이라고 밝혔다.

 

이 연구성과는 지난 2월 재료과학 학술지 ‘저널 오브 올로이스 앤 컴파운즈(Journal of Alloys and Compounds)’에 게재됐다.

 

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