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국내 연구진이 방사성 오염을 빠르게 제거하고 발생 폐기물도 줄이는 기술을 개발했음.

한국원자력연구원은 양희만 박사 연구팀이 방사성 오염 물체 표면에 세슘을 액체 분사로 빠르게 제거할 수 있는 '하이드로겔(hydrogel) 표면제염 코팅제'를 개발하는 데 성공했다고 16일 밝혔음.

현대 제염 기술은 표면에 제염 코팅제를 바른 다음 24시간 이상 건조 후, 굳은 코팅을 깍아내거나 벗겨내야하기 때문에 짧은 시간에 넓은 면적을 처리하기 힘들었음. 또한 오염물질을 흡수한 코팅제가 많은 양의 방사성 폐기물로 남고, 제염 작업이 수작업으로 길게 이뤄지면 작업자의 건강 위험도 증가할 수 있는 문제가 있음.

연구진은 기존 세슘 흡착제와 친환경 고분자 화합물, 가교제를 첨가한 특수용액을 섞어 새로운 코팅제를 만들었음. 가교제는 화합물을 연결하는 역할을 함.

이번 연구로 개발된 표면 제염 코팅제는 액체 형태로 '뿌려서' 신속하게 바를 수 있으며, 세슘을 흡수하고 굳은 코팅제를 물로 쉽게 제거할 수 있음.

오염된 물체 표면에 특수용액과 세슘 흡착제를 분사하면 젤리와 비슷한 하이드로겔 형태의 코팅이 만들어지며, 세슘이 특수용액 속의 암모늄, 나트륨과 이온 교환되며 오염 표면에서 제거됨.

하이드로겔 코팅제는 특수 장비 없이 일반적인 액체 분사장치로 분사·도포할 수 있어 넓은 오염 지역에서도 쉽고 빠르게 사용할 수 있는 장점이 있음. 연구진은 현재 가장 널리 사용되고 있는 박리형 표면제염코팅제보다 우수한 제염 성능을 확인했음.

또한 물 세척만으로 특수 용액과 세슘 흡착제 분리에도 성공해 방사성 폐기물 양을 줄일 길을 열었음. 세슘 흡착제는 여과나 자석으로 선별·분리해 방사성 폐기물로 처분하고, 나머지 용액은 일반 폐수로 처리할 수 있음. 연구진은 다른 핵종별 흡착제를 사용하면 세슘 외 다양한 방사성 핵종을 제거하는 데도 응용할 수 있다고 전망했음.

양희만 박사는 "이번 연구결과는 방사능 물질이 누출되는 사고 시에도 오염된 건물의 제염을 신속하고 광범위하게 할 수 있는 원천 기술을 개발한 것"이라며 "액체나 물로 쉽게 다루고, 방사성폐기물 발생량을 줄여 현장 활용성을 높인 만큼 현장에 투입하는 것을 목표로 기술 이전을 추진 중"이라고 밝혔음.

본 연구 성과는 ‘Chemical Engineering Journal’ 지에 게재되었으며, 한국과 일본에 특허 등록을 마쳤고, 미국에서도 특허 등록 심사가 진행중이며, 과기정통부 원자력기술개발사업의 지원을 받아 수행됨.