[정보] 32배 빠른 세슘 흡착제 개발 by 원자력연구원

오늘도 행복한 시간 되시길 바랍니다.​

​

최근에 기분 좋은 개발 기사를 보게 되어 소개해 드립니다.

​

한국원자력연구원의 양희만 박사팀이 속은 비어 있으면서 표면적이 큰 '세슘 제거용 꽃모양 티타늄-페로시아나이드 나노흡착제(Hf-TiFC, Hollow flower-like Titanium FerroCyanide Structure)' 개발에 성공했다는 소식이 전해 졌습니다.

양희만 박사 (by google 이미지 검색)

세슘은 방사성 폐수 정화 과정에서 중요한 부분을 차지하지만 제대로 제거하기가 어려운 부분이 있습니다.

​

그러다 보니.. 일본 후쿠시마 원전에서도 바다로 방사성 폐수를 내보려고 발악을 하고 있는 상황이기도 합니다.

​

방사성 폐수의 특성 상 세슘과 화학적 거동이 비슷한 나트륨, 칼륨 등 경쟁 이온이 다수 섞여 있어 세슘만 선택적 제거하는데는 많은 어려움이 존재합니다.

​

전 세계적으로 세슘만 선택적으로 제거하기 위한 다양한 흡착제 개발이 되고 있지만,

제조가 어렵고 바닷물과 같이 경쟁 이온이 많거나 제염 후 만들어진 폐수처럼 강산성인 환경에서는 세슘 제거 효율이 급격히 저하되는 한계가 있습니다.

​

이번 개발 흡착제는 세슘 흡착 효율을 향상시키기 위해 특별한 구조로 만들어 졌다고 합니다.

​

세슘 흡착에 활용되지 않는 입자 내부는 빈 공간으로 만들어 무게를 줄이고,

입자 표면은 표면적이 큰 겹꽃 모양의 나노 구조로 합성되었습니다.

​

속이 비어 있지 않은 기존 미립자 형태의 금속-페로시아나이드에 비해 세슘 흡착 속도가 1만배 빠른 결과를 보여 준다고 합니다.

​

그리고, 후쿠시마 사고 수습에 사용된 타이타노 실리케이트에 비해 32배 빠른 속도를 보인다고 합니다.

​

흡착 용량도 뛰어나 1g 당 최대 454mg의 세슘을 제거해 기존 금속-페로시아나이드 대비 3배, 타이타노 실리케이트 대비 1.7배 뛰어나다고 합니다.

​

이번 개발 기술은 원자력 시설 사고 시 발생하는 대량의 방사성 폐수나 원전 해체 시 발생하는 강산성의 제염 공정 폐액을 처라할 때 활용성이 높다고 합니다.

​

현재 국내 특허 출원 중이며, 미국/EU/일본 등 해외 특허 출원 준비 중이라고 하며,

기술 이전을 통해 방사성 세슘을 제거해야 하는 실제 현장에 투입하는 것을 목표로 추진 중이라고 합니다.

​

양희만 박사는 '제조가 쉽고 간편해 상용화의 필수조건인 대량 생산도 가능하다'며 '기존 흡착제에 비해 성능이 우수하고 적은 양으로도 대량의 방사성 폐수를 처리할 수 있어 폐액 처리 비용을 크게 줄일 수 있을 것'이라고 밝혔습니다.

​

이 연구는 과학기술정보통신부 원자력기술개발사업으로 수행되었으며, 연구결과는 지난 4월 9일 화확 공학 분야의 세계적인 학술지인 케미컬 엔지니어링 저널에 게제되었다고 소식을 전했습니다.

(논문명: Hollow flower-like titanium ferrocyanide structure for the highly efficient removal of radioactive cesium from water)

​

그리고, 자료를 찾아 보다가 양희만 박사 연구팀은 2016년에 '물 속에 퍼진 방사성 세슘 제거하는 "나노자석" 개발'을 하셨다는 것을 알게되었습니다.

나노자석 개발 관련 이미지 (by 전자신문)

금번에 갑자기 성과를 내신 것이 아닌 수 년간 이 분야에서 오랜 시간 연구하시면서 개발을 한 것으로 보입니다.

​

그 노력에 경의를 표하며.. 앞으로 상용화 등 더 좋은 성과를 만들어 방사능 오염이 사라지는데 큰 기여를 하시길 기대해 봅니다.

​

즐거운 시간 되시길 바랍니다.

​

참고 자료

1. https://www.wikitree.co.kr/articles/528087

2. https://m.etnews.com/20160803000342