원자력연, 우라늄 90% 고순도 추출 성공…"농축과는 달라"

방사성폐기물총괄관리실 관련 기술 확보…해외 특허 출원 준비

(지디넷코리아=박희범 기자)한국원자력연구원이 고효율 우라늄 추출 기술을 개발했다. 원자폭탄을 만드는 우라늄 235 농축 기술과는 다른 개념이다.

한국원자력연구원은 다양한 금속이 녹아 있는 용액에서 침전반응을 통해 90% 이상의 고순도 우라늄을 선택적으로 추출할 수 있는 기술을 개발해 국내 특허 출원했다고 10일 밝혔다.

연구팀은 특정 질소화합물을 이용해 우라늄에 선택적으로 반응하는 조건을 도출했다. 이 조건을 바탕으로 우라늄 용액에 과산화수소와 함께 질소화합물을 첨가해 우라늄을 효율적으로 침전시키는 데 성공했다.

한국원자력연구원이 우라늄 고농도 추출 기술을 개발했다. 왼쪽부터 방사성폐기물총괄관리실 오맹교 박사, 은희철 실장, 정준영 박사.(사진=원자력연)

용액 속에 이온상으로 존재하는 우라늄을 침전, 여과하는 과정을 거치면 고순도 산화물 형태로 회수할 수 있다. 우라늄 추출 후 사용했던 첨가제는 물과 질소로 분리, 처리한다.

연구팀은 "최대 95%의 고순도 우라늄을 추출할 수 있다"며 "기존의 다단계 복합공정으로 추출한 우라늄 순도(75~85%)보다 월등히 높은 세계 최고 수준"이라고 설명했다.

연구팀은 또 "첨가제 주입과 교반(혼합을 통한 균일화)으로 공정을 단순화했다"며 "pH(산도) 모니터링을 통한 제어가 가능해 산업현장에서의 활용성을 높였다"고 부연 설명했다.

연구팀은 향후 해외 시장 진출 및 기술 선점을 위해 세계 우라늄 주요 생산국 등에 해외 특허도 출원할 계획이다.

김택진 방사성폐기물관리센터장은 “우라늄 정련 분야에 혁신적 바람을 일으킬 것”이라며, “세계 우라늄 시장에 진입, 국내 우라늄 수급 안정화에 기여할 것"이라고 밝혔다.

한편 우라늄 광석은 원자번호 235가 0.7%, 238이 99.3% 차지한다. 235를 5%정도 농축하면 원전 핵연료, 90%이상 농축하면 원자폭탄이 된다. 따라서 혼합된 상태의 광물에서 우라늄을 추출하고, 정제하는 것과 농축은 다른 개념이다.

우라늄 용액에서 침전반응을 통해 고순도 우라늄을 추출하는 과정을 나타냈다.(그림=원자력연)

박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)