매일안전신문 - 방사성 오염 건축물에 ‘물처럼 뿌려서’ 제염하는 신기술 개발

[매일안전신문] 국내 연구진이 방사성 물질인 세슘을 물처럼 뿌려서 씻어낼 수 있는 코팅제를 개발했다.

양희만 한국원자력연구원 박사 연구팀은 세슘으로 오염된 표면을 액체 분사 방법으로 쉽고 빠르게 제거할 수 있는 하이드로겔 기반의 표면제염 코팅제 개발에 성공했다고 16일 밝혔다.

연구팀에 따르면 물 세척만으로 표면제염 코팅제의 특수 용액과 세슘 흡착제를 분리하는 기술이 개발된 건 세계 최초다.

하이드로겔(Hydrogel)은 수분을 많이 흡수할 수 있는 고분자 물질로 젤리와 비슷한 모습을 지닌다. 세슘은 반감기가 30년에 달하는 방사성 물질로 원자력 사고 발생 시 가장 먼저 제염 작업을 해야 하는 물질이다.

기존 제염 기술은 코팅제 도포 이후 직접 벗겨내거나 표면 자체를 깎아야 해 빠른 작업이 어려우며 방사성 폐기물이 대량 발생할 수 있다는 단점이 있었다.

그러나 연구팀이 개발한 하이드로겔 기반 표면제염 코팅제는 액체 형태로 뿌려 신속한 도포가 가능하며 세슘을 흡수하고 굳은 코팅제는 물로 쉽게 제거할 수 있어 방사성 폐기물 발생을 크게 줄일 수 있다.

연구팀의 코팅제는 친환경 고분자 화합물과 가교제를 첨가한 특수용액과 기존 세슘 흡착제를 혼합해 만들었다.

가교제(Cross-Linker)는 고분자 사슬을 다른 고분자 사슬에 연결하게 해주는 유기화합물이다.

오염된 표면에 특수 용액과 세슘 흡착제를 분사해 만들어진 하이드로겔 기반 표면제염 코팅제의 암모늄, 나트륨 성분이 세슘과 이온 교환돼 세슘 흡착제에 달라붙게 된다. 이어 코팅제가 굳으면 물로 제거해내면

하이드로겔 기반 표면제염 코팅제의 또 다른 장점은 간편성과 친환경성이다.

일반 액체 장치로 분사 및 도포할 수 있어 넓은 오염 지역에서도 쉽고 빠르게(분당 1.25㎡ 속도) 사용할 수 있다. 현재 가장 널리 사용되는 박리형 표면제염 코팅제보다 2배 이상 우수한 제염 성능도 확인했다.

세슘 흡착제는 여과나 자석으로 따로 분리해 방사성 폐기물로 처분하고 나머지 용액은 일반 폐수로 처리할 수 있기 때문에 방사성 폐기물 발생량을 획기적으로 줄일 수 있다.

세슘 흡착제 대신 다른 핵종별 흡착제를 사용하면 세슘 외 다양한 방사성 핵종 제거도 가능하다.

연구를 이끈 양희만 박사는 “이번 연구 결과는 방사성 물질이 누출되는 사고 시에도 오염된 건물의 제염을 신속하고 광범위하게 할 수 있는 원천 기술을 개발한 것”이라며 “액체나 물로 쉽게 다루고 방사성 폐기물 발생량을 줄여서 현장 활용성을 높인 만큼 실제 오염 현장에 투입하는 것을 목표로 기술 이전을 추진하고 있다”고 말했다.

과학기술정보통신부 ‘원자력기술개발사업’ 지원을 받아 지난 2월과 7월 국내 및 일본에서 특허 등록을 마친 이 기술은 화학 공학 분야의 세계적인 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’에 지난 7월 게재됐다. 연구팀의 기술은 현재 미국에서 특허 등록 심사가 진행되고 있다.

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