"원전 오염수 삼중수소 분리기술 실마리 잡았다"

경상국립대 융합기술공과대학 오현철 교수님 수소동위원소 확산 기작 규명

경상국립대학교(GNU) 융합기술공과대학 에너지공학과 오현철 교수 연구팀이 유연소재 내 수소동위원소의 확산 기작을 최초로 규명함으로써 사고 원전 오염수 속의 삼중수소를 분리할 수 있는 실마리를 제시한 것으로 평가받고 있다.

후쿠시마 원전과 같이 사고원전 노심 냉각 후 버려지는 방사성 오염수를 정화시킬 수 있는 동위원소 분리기술에 대한 실마리가 나왔다.

사고원전 오염수에는 다양한 핵종이 존재하며 대부분의 핵종은 제염처리가 가능하고 방사성 삼중수소 분리 및 추출 기술은 다양하게 개발되어 왔으나 낮은 경제성으로 인해 후쿠시마 오염수와 같은 대량의 오염수 처리에는 활용되기 어려웠다.

▲오현철 교수 연구팀.ⓒ경상국립대

경상국립대 에너지공학과 오현철 교수, 독일 뮌헨공과대학교 박지태 박사(FRM-II) 공동연구팀이 유연한 다공성 소재에서 나타나는 수소 동위원소의 확산속도 차이가 고온에서 더욱 커지는 현상을 규명해 냈다고 과학기술정보통신부가 밝혔다.

수소 동위원소 분리공정 온도를 종전 연구되던 액체헬륨 온도(영하 254℃)에서 액체질소 온도(영하 196℃)까지 끌어올릴 수 있는 실마리가 될 것으로 기대된다.

그동안 같은 원소지만(원자번호가 같은) 중성자가 더 많아 무거운 동위원소가 다공성 물질 안의 좁은 공간을 가벼운 동위원소보다 더 빠르게 확산하는 성질을 이용해 마치 체로 거르듯(sieving) 동위원소들을 서로 분리하려는 연구가 이뤄졌다. 하지만 영하 254℃에 이르는 극저온에서만 이러한 확산속도 차이가 확연하게 나타나기에 고가의 액체헬륨을 사용해야 했다.

오현철 교수는 “이번 연구 성과를 기반으로 보다 실용적인 수소동위원소 분리기술이 개발되는 단초가 될 수 있을 것”이라고 의미를 밝혔다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업, 원자력기초연구지원사업 및 해외대형연구시설활용연구지원사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 신소재 분야 국제학술지 <어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)>에 표지논문으로 선정되며 한국시간 기준 7일 온라인에 우선 게재됐다.