한국건설신문 황순호 기자 = 한국원자력연구원(원장 박원석)은 해체기술연구부 김일국 박사 연구팀이 세슘과 강하게 결합된 점토(지름이 0.002mm 이하인 미세한 흙입자)를 자성을 이용해 선택적으로 분리, 오염토양에서 잔여세슘을 효과적으로 제거하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.
연구팀은 표면이 마이너스 전하를 띠는 점토의 일반적 특성을 이용했다. 플러스 전하를 띤 자성나노입자를 제조해 정전기적 인력으로 토양 내 점토 입자와의 선택적 결합을 유도했다.
이 과정에서 자성을 부여받은 점토 입자는 외부 자석을 통해 추가적인 에너지 없이 쉽게 분리가 가능하며, 분리에 이용하는 용액은 계속 재사용이 가능하기 때문에 별도의 폐액처리가 필요하지 않아 경제성 또한 우수하다.
또한 점토 분리 후 잔류 오염토양은 국내의 엄격한 기준을 만족하기 위해 추가 제염과정이 필요할 수 있는데, 연구팀은 이를 위해 남은 토양을 페로시아나이드(세슘 제거용 입자)가 결합된 자성 흡착제를 투입해 세척, 실험 결과 세슘이 약 95% 이상 제거되는 것으로 밝혀졌다.
본 연구결과는 국제학술지인 ‘케미칼 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal, I.F.:10.652, JCR 화학공학분야 상위 3%) 온라인판에 지난달 말 게재됐으며, 본 기술을 통해 방사성 오염토양 뿐 아니라 중금속, 유류 등 일반 환경오염 토양에도 적용이 가능할 것으로 기대하고 있다.
연구를 주도한 김일국 박사는 “이번에 개발한 토양정화 방법은 저에너지의 자성분리 기술을 접목해 상용화에 매우 유리하기 때문에 향후 원자력시설 해체 시 발생가능한 대량의 방사성 오염토양을 처리하는 데 직접 활용 가능할 것으로 기대된다”라고 밝혔다.
