日오염수 속 스트론튬-90…초고속 측정 '3주→1일'

스트론튬은 방사능 주요 감시핵종, 오는 9월부터 국내 해역 방사능 측정에 활용

일본 후쿠시마 제1원자력발전소 전경. 이곳에서 오염수는 태평양 바다로 하루 최대 500톤(t)을 배출된다. / 사진=뉴스1

국내 연구진이 바닷물 속 방사성 물질을 '초고속 측정' 할 수 있는 기술을 개발했다. 기존 3주 걸렸던 걸 1~2일 만에 측정할 수 있는 기술이다. 특히 일본이 후쿠시마 원전 오염수 속 스트론튬(Sr)을 ALPS(알프스·다핵종제거설비)로 제거했다는 주장을 검증할 수 있는 기술이어서 주목된다.

27일 과학기술정보통신부에 따르면 김현철 한국원자력연구원 박사 연구팀은 최근 '스트론튬-90' 측정기술을 개발하는 데 성공했다. 원자력연은 관련 기술을 국내 기업 위드텍에 이전했고, 회사는 이를 'SALT-100'이라는 측정장비로 상용화했다. SALT-100을 이전 받은 한국원자력환경공단(KORAD), 한국수력원자력 한빛본부, 경북대 등은 내달부터 국내 해역 방사능 측정을 강화할 예정이다.

바닷물에는 스트론튬-90 외에도 칼슘, 마그네슘 등 화학적 거동이 유사한 물질이 많다. 그중에서도 극미량인 스트론튬-90만을 정밀 분리·측정하는 기술은 구현이 쉽지 않았다. 유해한 화학약품을 쓰거나 고숙련 분석자에 의존하기 때문에 분석까지 최소 3주 이상 소요됐다.

이에 연구팀은 이트륨(Y)-90을 측정하는 간접확인법을 고안했다. 스트론튬-90은 시간이 지나면 이트륨-90으로 변하는데, 14일이 지나면 방사능 수치가 같아진다. 이 특성을 착안해 이트륨-90을 흡착하는 합성수지와 자동핵종분리장치(KXT-H)로 스트론튬-90 방사능을 측정할 수 있었다.

이 측정기술을 활용하면 이트륨-90 분석 소요시간은 3주에서 1~2일로 줄어든다. 기존 대비 시료 처리능력을 2배 향상됐고, 전처리 소요시간도 6시간에서 3시간으로 단축했다. 바닷물 시료량이 증가할수록 정밀 측정할 수 있어 기존 분석법보다 신속·정확·정밀도가 향상됐다.

김현철 박사는 "해수에서 스트론튬-90 분리는 까다롭지만 새로운 시각에서 그 자손 핵종(daughter nuclide)인 이트륨-90을 신속 분석하는 데 성공했다"며 "국가적으로 해양 방사능 감시 강화에 따른 분석물량이 급증하는 상황에서 연구팀이 개발한 기술과 분석장비가 국내 방사능 분석역량에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

연구팀은 현재 위드텍과 해양 방사능 측정이 필요한 국가에 'SALT-100'을 수출하는 방안을 협의 중이라고 밝혔다.

스트론튬-90 신속분석법 기술 개요. / 사진=과학기술정보통신부

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr