해수 방사능 분석 `3주 → 하루` 단축

한국원자력연구원은 해수 중 스트론튬-90의 방사능을 기존 분석법에 비해 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 장비를 상용화했다. 원자력연 제공

국내 연구진이 해양 방사능을 빠르고 정확하게 분석할 수 있는 장비를 상용화했다. 일본이 후쿠시마 원전 오염수 해양 방류를 시작한 가운데 해수 중에 포함한 다양한 방사능 핵종을 측정하는 데 활용될 것으로 기대된다.

한국원자력연구원은 김현철 박사 연구팀이 해수 중 스트론튬-90의 시료 처리능력을 높여 분석시간을 대폭 줄여주는 분석 장비를 개발했다고 27일 밝혔다.

해수에 포함돼 있는 극미량의 스트론튬-90은 정확히 분리해 측정하기 매우 어렵다. 또한 숙련도가 높은 분석자가 기존 분석법으로 분석하는 데 최소 3주 이상 걸릴 정도로 작업이 까다롭다. 스트론튬-90은 시간이 지나면 베타선을 방출하면서 이트륨-90을 만들어 내는데, 14일이 지나면 스트론튬-90과 이트륨-90의 방사능이 같아진다. 연구팀은 이런 특성에 착안해 지난 2021년 이트륨-90을 흡착하는 수지와 자체 개발한 자동핵종분리장치를 이용해 이트륨-90을 분석함으로써 스트론튬-90의 방사능을 간접적으로 확인하는 분석법을 개발됐다.

이 기술은 이전 기술을 고도화한 것으로, 자체 개발한 대용량 해수 전처리 장비의 시료 처리능력을 2배 높임으로써 전처리에 드는 시간을 6시간에서 3시간으로 단축, 총 분석시간이 하루면 가능하다. 분석 대상인 이트륨-90의 회수율도 60∼70%에서 90% 수준까지 높였다. 해수 시료량이 증가할수록 보다 정확하고 정밀하게 평가할 수 있어 신속성, 정확도, 정밀도 측면에서 기존 분석법보다 향상됐다고 연구팀은 설명했다.

연구팀이 이 기술을 활용해 제주도 동남권 해역을 2021년 11월부터 지난 3월까지 조사한 결과, 스트론튬-90의 양이 평년과 유사한 1ℓ당 0.5∼1.23mBq(밀리베크렐)로 나타났고 수심이나 계절에 따른 농도 변화는 관찰되지 않았다.

이 장비는 다음달부터 한국원자력환경공단을 시작으로 한수원 한빛본부, 경북대 등 국내 방사능 분석기관에서 실제 시료 분석에 활용될 예정이다.

김현철 원자력연 박사는 "국가적으로 해양 방사능 감시 수요가 높아지는 상황에서 우리 기술로 개발한 기술과 분석 장비를 국내 방사능 분석기관이 활용할 수 있게 됐다"며 "상용화된 장비의 해외 수출을 위해 기술이전 기업과 협의하고 있다"고 말했다.

이 연구결과는 해양 분야 국제 학술지 '해양오염 회보(8월호)'에 게재됐다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr