자성 분리기술을 이용해 방사성 오염토양으로부터 세슘을 선택적으로 제거하는 모식도(원자력연 제공) © 뉴스1
방사성 세슘은 물리·화학적 특성 때문에 오염토양 중 점토에 강하게 흡착한다.
연구팀은 표면이 마이너스 전하를 띠는 점토의 일반적 특성을 이용했다.
이 과정에서 자성을 부여받은 점토 입자는 외부 자석을 통해 추가적인 에너지 없이 쉽게 분리가 가능하다.
자기력만을 이용해 분리하고, 분리에 이용하는 용액은 계속 재사용이 가능하기 때문에 별도의 폐액처리가 필요하지 않아 경제성이 우수하다.
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자석으로 점토를 분리하는 과정에서 간단한 메쉬필터를 결합함으로써 분리의 선택성을 더욱 높일 수 있었다. 여기까지의 과정만으로 이미 약 90% 제염효과를 확인했다.
이어 연구팀은 남은 토양을 페로시아나이드(세슘 제거용 입자)가 결합된 자성 흡착제를 투입해 세척했다.
세척 실험 결과 세슘이 약 95% 이상 제거되는 것을 확인했다.
결과적으로, 방사성 오염토양 중 점토를 자성분리하고 자성 흡착제를 이용한 세척까지 진행함으로써 약 97%의 방사성 세슘을 선택적으로 제거하는데 성공한 것이다.
이번에 개발한 토양정화 기술은 방사성 오염토양 뿐 아니라 중금속, 유류 등 일반 환경오염 토양에도 적용이 가능할 것으로 기대된다.
연구를 주도한 연구원 김일국 박사는 “향후 원자력시설 해체 시 발생할 수 있는 대량의 방사성 오염토양을 처리하는 데 직접 활용 가능할 것”이라고 밝혔다.
한편, 이번 연구결과는 국제학술지 ‘케미칼 엔지니어링 저널’ 온라인판에 지난달말 게재됐다.
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