해양 방사능 오염수 두 배 빠르게 측정… UST 신기술·장비 개발

[UST-KAERI 스쿨 김가현 석사과정생(왼쪽) 김현철 교수(오른쪽)와 자체 개발한 방사능측정장비 'SALT-100'(가운데). 사진=UST 제공

국내 연구진이 해수의 방사능을 두 배 빠르고 간편, 정확하게 측정할 수 있는 기술· 장비를 개발했다.

과학기술연합대학원대학교(UST) 한국원자력연구원(KAERI) 스쿨 김현철 지도교수와 김가현 석사과정생은 자체 개발 대용량 해수 전처리 장비로 방사능 측정 능력을 2배 향상시키는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

우리나라는 일본과 인접해 있어 일본의 오염수 방류 결정 이후 해양방사능을 더욱 자주, 더 많은 항목과 정점(지점)을 분석하고 있다. 이로 인해 해양방사능 분석을 위해 기존보다 신속·간편하고 정확한 분석기술이 필요했다.

원자력 환경 평가를 위한 주요 감시핵종 중 하나인 스트론튬-90(90Sr)의 분석도 유해한 화학약품의 사용, 분석 소요시간 3주 이상, 분석자 역량에 따른 정확도 변화 등으로 어려움을 지니고 있었다.

연구팀은 이를 개선하기 위해 이트륨-90(90Y)을 측정하는 간접확인법을 고안했다.

스트론튬-90은 시간이 지나면 이트륨-90으로 변하는데, 20일이 경과하면 두 물질의 방사능 수치가 같아진다.

연구팀은 이 특성에 착안, 이트륨-90을 흡착하는 수지(resin)와 자체적으로 개발한 자동핵종분리장치(KXT-H)를 이용해 이트륨-90으로 스트론튬-90의 방사능 수치를 간접적으로 확인하는 방법을 2021년에 발표했다. 이는 기존 분석법보다 소요시간을 10분의 1로 단축해 주목을 받았다.

김가현 학생은 자체 개발한 대용량 해수 전처리 장비를 활용해 2021년 분석기술보다 시료 처리능력을 2배 향상시켜 소요시간을 2분의 1로 단축했고, 투입 해수에서의 이트륨-90 회수율도 90% 수준으로 개선시켰다.

이 기술은 지난해 ㈜위드텍에 기술이전 돼 올해 'SALT-100'이라는 장비로 상용화되었다. SALT-100은 현재 한국수력원자력 한빛발전소, 경북대학교, 한국원자력환경공단(KORAD) 까지 3개 기관에 납품됐다.

이번에 개발한 분석법과 장비를 이용할 경우 해수 50ℓ를 기준으로 3시간 이내 전처리 과정을 거치면 다음 날 스트론튬-90의 방사능 결괏값을 얻을 수 있다.

김가현 학생은 "오염수 해양 방류 이슈로 방사능의 과학적 측정과 대응이 중요해지는 가운데 문제 해결에 보탬이 되는 연구성과를 발표하게 됐다"고 말했다.

이번 연구 논문은 해양-담수 생물학 분야 상위 1.7%(JCR DB) 저널인 'Marine Pollution Bulletin' 8월호에 게재됐다.