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방사성 세슘 다 잡는 신물질 개발

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2014년 06월 16일 18:00 프린트하기

 

일본 지바현 북서부에 위치한 가시와 시의 방사능
일본 지바현 북서부에 위치한 가시와 시의 방사능 '핫스팟'. - 위키미디어 제공

  국내 연구진이 방사성물질인 세슘 137을 1ppm 이하의 저농도에서도 흡착할 수 있는 새로운 물질을 개발했다.


  세슘 137은 반감기가 30년인 방사성 물질로 2012년 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 많이 알려졌다. 세슘 137이 다량 농축되면 불임, 골수암, 폐암, 전신마비로 발전할 가능성이 있어 악명이 높다.

 

  특히 세슘염은 물에도 잘 녹기 때문에 식물 섭취를 통해 몸에 들어오기 쉬워 방사능 오염지역에서는 세슘 제거가 반드시 필요하다.


  윤경병 서강대 화학과 교수팀은 기존 흡착제보다 40배 이상 흡착 성능이 뛰어난 신규 물질 ‘바나도실리케이트 SGU-45’를 개발하고 화학분야 권위지인 ‘앙케반테 케미’ 5월 22일자 온라인판에 게재했다. SGU는 연구진이 소속된 서강대(SoGang University)의 영문 이름에서 알파벳을 한자씩 따서 만든 이름이다.  

 

  이전까지 세슘을 제거하기 위한 흡착물질로는 ‘타이타노실리케이트’를 사용했다. 이 물질은 티타늄과 실리콘의 산화물로 고농도의 방사성 세슘은 잘 흡착하지만, 농도가 1ppm 이하로 낮아지면 흡착능력이 떨어지는 단점이 있다.


세슘137로 오염된 물에 SGU-45를 풀면 칼륨이온이 세슘이온과 이온교환을 해 오염된 세슘을 제거하게 된다. - 서강대학교 제공
세슘137로 오염된 물에 SGU-45를 풀면 칼륨이온이 세슘이온과 이온교환을 해 오염된 세슘을 제거하게 된다. - 서강대학교 제공

  연구팀이 새로 개발한 SGU-45는 바나듐과 실리콘을 주원소로 하는 다공성 물질로 세슘의 농도가 낮을수록 세슘에 대한 흡착력이 높아지는 특성이 있다. 이 때문에 나트륨 같은 다른 이온들이 뒤섞여 있어도 세슘만 선택적으로 흡착할 수 있다. 또 흡착 속도가 기존 대비 2배 이상 빠르고, 강산성·강염기 같은 열악한 환경에서도 흡착이 가능하다.


  연구팀은 “6개월 정도면 실용화가 가능할 것 같다”며 “원전 사고시 발생한 방사성 세슘을 제거하는 것은 물론 핵연료 재처리시 발생하는 방사성 세슘을 처리하는 데에도 활용할 수 있다”고 강조했다.

 

  앙게반테 케미 측은 이 연구 성과의 중요성을 인정해 VIP 논문으로 선정했다. VIP 논문이란 상위 5% 이내의 중요도를 갖는 연구결과를 말한다.

 


이우상 기자

idol@donga.com

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