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자연 미생물을 이용한 고방사성 세슘 제거 기술

한국원자력연구원(원장 하재주)이 세계 최초로 ‘자연 미생물을 이용한 고방사성 세슘 제거 기술’을 개발했다. 

이 기술은 방사능 오염수와 원전 해체시 배출되는 폐기물에서 방사성 세슘을 저렴하고 간편하게 분리,처리할 수 있어 방사능 오염 확산 방지 및 원전 안전성 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.

연구팀은 자연 미생물로 방사능 오염수 속 세슘을 광물 형태로 만들어 침전시키는 기술을 세계 최초로 개발, 2017년 7월 국내 특허 등록을 마쳤으며, 미국, 일본에도 특허를 출원한 상태다.

땅 속에서 채취한 미생물(황산염 환원 박테리아) 중 방사선에 강한 우수한 종을 선별,배양하여 황산이온과 함께 방사능 오염수에 넣으면 생물학적 황화반응을 거치면서 세슘 이온을 단단한 크리스탈 결정체인 파우토바이트(CsFe2S3) 형태로 만들어 침전시키는 독창적 기술이다.

일반적으로 세슘은 화학적으로 침전될 수 없다고 알려져 있어, 기존 상용화 기술은 흡착제로 세슘을 흡착하는 방식을 주로 사용해 왔다. 이 방식은 경쟁 이온(칼륨이온 등)이 존재할 때 세슘 제거율이 떨어지고  다량의 폐흡착제가 방사성폐기물로 고스란히 남는 문제가 있다. 또한 흡착제는 고가의 티타늄이나 유독성 물질을 원료로 복잡한 화학 공정을 거쳐 만들기 때문에 생산 비용이 많이 들고 환경에 이차적인 오염을 유발할 수 있다.

       ※ 경쟁 이온 : 자연 수계 및 폐수에 흔히 존재하는 1가 양이온들(알칼리금속 원소들)이며 원자 크기가 서로 다를 뿐 화학적 거동은 세슘과 매우 유사하여, 흡착제의 제한된 흡착자리를 놓고 세슘과 경쟁하는 이온들로 대표적으로 칼륨(K+), 나트륨(Na+) 이온들이 있음

이에 반해 ‘자연 미생물을 이용한 고방사성 세슘 제거 기술’은 물 속 방사성 세슘을 99% 이상 제거하고 악조건인 해수 환경에서도 최소 96% 이상의 세슘을 제거할 수 있어 세계 최고의 성능을 자랑한다. 또, 유독물질 없이 자연 미생물을 이용하여 환경 친화적이고 안전하다.

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