中, 바닷물서 우라늄 추출 효율 40배 높인 기술 개발

中 핵발전 증가로 인한 우라늄 수요 증가에 대응
2024년 수입 1만3000t, 국내 생산은 1700t 그쳐
2050년까지 30년간의 우라늄 추출 증가 계획 추진 중

[서울=뉴시스] 구자룡 기자 = 중국이 핵발전소 증설로 우라늄 수요가 늘어나면서 해수에서 우라늄을 추출하는 기술을 고도화하고 있다.

중국은 지난해 1만 3000t의 천연 우라늄을 수입한 반면 국내 생산량은 1700t에 그쳤다.

홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 1일 중국 국내 생산으로는 늘어나는 우라늄 수요를 충족할 수 없어 과학자들이 바다로 관심을 돌리고 있다고 보도했다.

전 세계 해양에는 45억t의 우라늄이 포함되어 있는 것으로 추정되고 있어 이는 지하에 매장된 광석 매장량의 1000배에 이른다.

해수 중 광물의 농도는 1t당 3.3㎎으로 극히 낮다. 우라늄과 화학적 성질을 공유하는 바나듐이 해수에 존재하는데 이 둘을 분리 추출하는 과정이 복잡하다.

란저우대 희귀 동위원소 프런티어 과학센터의 연구자들은 우라늄 흡착 용량(표면 접착 용량)을 두 배로 늘려 우라늄-바나듐 분리 효율을 40배 높이는 기술을 개발했다고 SCMP는 전했다.

이 기술이 적용되면 바나듐 이온보다 우라늄 이온을 선택적으로 포집할 수 있어 우라늄 추출이 늘어날 것으로 기대하고 있다.

센터의 판두오치앙 교수팀의 연구는 10일 국제 저널인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다고 SCMP는 전했다.

연구팀이 개발한 흡착제인 ‘금속-유기 프레임워크(MOF)’는 전통적인 흡착제(또는 다른 입자를 표면으로 끌어당기는 고체)와 비교해 효율이 뛰어나다는 것이다.

연구팀은 우라늄과 유사한 다양한 금속을 함유한 시뮬레이션 해수와 실제 해수에 넣어 흡착 효과를 시험했다. 시험 결과 우라늄 흡착 용량은 588mg/g, 우라늄-바나듐 분리 계수는 215로 나타났다.

판 교수는 이 기술이 해수 우라늄 추출에 대한 실용적인 솔루션을 제공했으며 중국에 큰 진전을 가져왔다고 말했다.

일본은 1980년대부터 1990년대까지 해수 우라늄 추출 분야에서 선구자 역할을 했다.

대규모 해양 시험을 통해 1kg의 옐로케이크(우라늄 농축물)를 회수했는데 이는 지금까지 보고된 가장 높은 수치다.

국제원자력기구(IAEA)에 따르면 중국의 우라늄 수요는 2040년까지 연간 4만t이 넘을 것으로 예상하고 있다.

2019년 11월 국유 중국원자력 공사는 14개 국내 연구 기관과 협력하여 해수 우라늄 추출 기술 혁신 연합을 구성했다.

이 연합은 2050년까지 30년간 목표를 세웠는데 2021~2025년 1단계에서는 일본의 킬로그램 수준과 맞먹는 것 양을 추출하는 것을 목표로 삼았다.

중국은 지난해 1월 현재 원전 55기를 가동하고 있고, 28기의 새 원전을 착공했다.

전 세계에서 건설 중인 원전은 총 59기로 이 중 중국이 절반 가량이다. 중국은 미국(93기), 프랑스(56기)에 이어 원전 가동 3위지만 곧 프랑스를 추월할 전망이다.

향후 10년간 매년 10기를 추가한다는 보도도 나왔다.

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