'방사능 물질 99.999% 흡수' 원전 폐기물 처리비 줄인다

화학연구원 황영규·홍도영 박사팀, 고성능 흡착제 개발
기존 흡착제의 280배 성능… 11일간 흡수 성능 유지

화학연구원 황영규·홍도영 박사팀이 개발한 고성능 흡착제를 이용해 방독면 정화통을 만들었다. 화학연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국화학연구원 황영규·홍도영 박사팀이 고성능 방사성 요오드를 제거하는 흡착제를 개발했다. 이 흡착제는 방사성 물질을 99.999% 흡수해, 현재 사용하고 있는 것보다 제거 성능이 280배 높다. 또한 독성 물질인 포름알데히드를 제거하는 기존 제품보다 5배 뛰어나다.

황영규 박사는 26일 "이 흡착제가 원전 배기가스 정화용 흡착제에 사용할 수 있으며, 독성산업가스나 화학작용제 및 방사성 물질을 제거하는 방독면의 정화통 소재로 활용할 수 있다"고 설명했다.

방사성 폐기물은 원자력발전소뿐만 아니라 병원, 산업체, 연구기관에서 방사성물질을 이용하는 과정에서 생성된다.

생성된 방사성 폐기물은 반드시 200L 드럼 안에 포장해 폐기물 처분장으로 보낸다. 산업통상자원부 중·저준위 방사성폐기물 관리기본계획에 따르면, 이 과정에서 한 드럼 당 1500만원 상당의 처분 비용이 발생하며, 2040년까지 약 39만 드럼이 추가적으로 발생될 것으로 전망된다.

세계 방사성 폐기물 관리 시스템 시장 규모는 2021년 기준 200억 달러로, 이 중 운반 및 처분 비용이 약 17.3%로 가장 높은 비율을 차지한다.

연구진이 개발한 방사능 흡착제는 천문학적 비용이 소요되는 원자력발전소 해체때 방사성 가스 제거용 흡착 소재로 활용이 가능다. 또한 폐흡착제 처리비용을 획기적으로 줄일 수 있어 향후 파급효과가 클 것으로 전망된다.

연구진은 활성탄이나 제올라이트 대신 초다공성 금속-유기 골격체에 은과 활성아민으로 표면 처리해 방사능 물질을 흡수하는 소재를 만들었다.

은으로 표면 처리한 흡착제는 방사성 물질인 메틸요오드화합물을 0.01ppb 이하로 포획했다. 이 흡착제에는 기존 흡착제보다도 은을 80% 적게 사용했음에도 불구하고 재사용이 가능했다.

또한 은 대신 활성아민을 표면처리한 흡착제는 메틸요오드화합물을 더욱 강하게 포획해 세계 최고 수준인 99.999% 이상을 제거했다.

또한 이 흡착제는 약 11일 동안 성능이 유지됐다. 이는 현재 사용하고 있는 상용 활성탄 흡착제보다도 280배 높은 제거량을 기록했다.

뿐만아니라 제거가 까다로운 휘발성 유기화합물 '포름알데히드'도 기존 탄소계 흡착제보다 5배 우수한 성능을 기록했다.

[e-mail] 김만기 기자