방사성 세슘(Cs), '미생물로 깨끗하게'

[에너지신문] 미생물로 방사능 오염수를 효과적으로 정화하는 친환경 기술이 상용화 단계에 돌입한다. 

한국원자력연구원(원장 하재주)이 세계 최초로 개발한 ‘자연 미생물을 이용한 고방사성 세슘 제거 기술’을 기술보증기금 부산기술융합센터 중개 하에 주식회사 범아에 이전하는 기술실시계약을 8일 체결했다고 밝혔다. 

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

이승엽 원자력연구원 박사팀은 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. 

이 기술은 땅 속에서 채취한 미생물(황산염 환원 박테리아) 중 방사선에 강한 우수한 종을 선별․배양해 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.

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.

이승엽 연구원 박사는 “생물학적 방법으로 대량의 방사능오염수를 효과적으로 정화할 수 있는 가능성을 보여줬다”며, “원전 폐수에서 가장 골칫거리 중의 하나인 방사성 세슘을 값비싼 흡착제를 사용하지 않고 친환경적으로 제거하는 획기적 돌파구를 마련한 것”이라고 말했다.