SGU-45 구조<자료제공=미래창조과학부> |
방사성 세슘(세슘-137)은 반감기가 30년인 핵 분열시 발생하는 인체에 극히 해로운 방사성 동위원소로 지하수, 바닷물 등 자연계로 흘러들어 가면 동식물에 의해 쉽게 흡수될 수 있어 사람에게 치명적인 해를 끼칠 수 있다.
서강대 화학과 윤경병 교수 주도로 슈보다타 연구교수, 문원경 박사과정 연구원, 최도영 석사과정 연구원, 나노물질연구소 황인철 교수 등이 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업(도약)의 지원을 받아 수행됐다.
또 연구결과는 화학분야 국제학술지 앙게반테 케미지(Angewandte Chemie International Edition) 5월22일자 온라인판에 게재됐다. 논문은 이 학술지에 게재되는 논문 중 상위 5% 이내의 중요도를 갖는 VIP(Very Important Paper) 논문으로도 선정됐다.
세슘-137로 오염된 물의 정화 원리<자료제공=미래창조과학부> |
연구팀은 기존 타이타노실리케이트 흡착제보다 40배 이상 흡착 성능이 뛰어난 신규물질 바나도실리케이트 SGU-45(바나듐과 실리콘을 주 원소로 하는 Sogang University-45란 의미의 SGU-45라 명명)를 개발했다.
SGU-45는 세슘의 농도가 낮을수록 더욱 세슘에 대한 흡착력이 높아지고 나트륨 같은 경쟁이온들이 다량 존재하는 경우에도 세슘만을 선택적으로 흡착할 수 있다.
흡착력의 비밀은 오염수 속의 방사성 세슘이 이 물질 내부의 칼륨 이온과 이온교환을 하면서 물질의 내부로 이동하는 데 있는데, 흡착속도도 기존 타이타노실리케이트보다 두 배 이상 빠르다는 설명이다.
윤경병 교수는 “이번에 개발된 고효율 흡착물질로 핵연료 재처리 과정에서 발생하는 방사성 세슘과 원전 사고로부터 누출되는 방사성 세슘을 농축해 안전하게 폐기하는데 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
현재 이 기술은 국내 특허 출원 중이고, 기술이전을 통해 향후 이 물질의 대량생산 방법을 개발해 방사성 세슘을 제거해야 하는 실제 현장에 투입하는 것을 목표로 하고 있다.
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