전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
경제 과학기술

속보

더보기

국내 연구진, 후쿠시마 오염수 정화 위한 삼중수소 분리기술 실마리 규명

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

수소 동위원소 분리 가능 온도 60℃ 높여
학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 7일 게재

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 일본 후쿠시마 원자력발전소의 방사능 오염수를 정화할 수 있는 삼중수소 분리기술의 실마리를 국내 연구진이 규명했다.

과학기술정보통신부는 오현철 경상국립대 교수와 박지태 뮌헨공대 박사가 참여한 공동연구팀이 유연한 다공성 소재에서 나타나는 수소 동위원소의 확산속도 차이가 고온에서 더욱 커지는 현상을 규명해냈다고 7일 밝혔다.

이를 통해 수소 동위원소 분리공정 온도를 종전 연구되던 액체헬륨 온도(영하 254℃)에서 액체질소 온도(영하 196℃)까지 끌어올릴 수 있을 것으로 기대된다.

상대적으로 높은 온도에서 구조 변화가 발생해 중수소 확산이 빨라지는 현상을 보여주는 이미지. [자료=과학기술정보통신부] 2021.04.06 biggerthanseoul@newspim.com

그동안 동일 원소라도 중성자가 더 많아 무거운 동위원소가 다공성 물질 안의 좁은 공간을 가벼운 동위원소보다 더 빠르게 확산하는 성질을 이용해 마치 체로 거르듯 동위원소를 서로 분리하는 방식이 연구됐다.

이럴 경우, 영하 254℃ 수준의 극저온에서만 처리를 할 수 있을뿐더러 고가의 액체헬륨이 필요해 연구가 쉽지 않았다.

다만, 연구팀이 이번에 제안한 유연한 구조의 다공성 소재에서는 액체헬륨보다 60℃ 가량 높은 액체질소 온도(영하 196℃)에서 수소와 중수소의 확산속도 차이가 3배 이상이 되는 것으로 확인됐다.

단단한 구조의 다공성 소재는 액체 질소 온도에서 수소와 중수소의 확산속도 차이가 없다보니 분리가 어려웠다. 이번 연구에서는 금속과 유기물로 된 다공성 소재의 구조적 유연성과 동위원소에 대한 선택적 반응이 있었던 것으로 알려졌다.

수소와 중수소가 기공 안으로 들어가면 구조가 1차적으로 확장되고, 이후 중수소에 의해서만 유연구조가 선택적으로 반응해 2차 확장이 일어난다. 이때 여분의 공간이 중수소에만 확보돼 이동속도가 더 빨라지게 된다는 얘기다.

오현철 교수는 "현재 후쿠시마 원전에 사용된 냉각수에는 방사성 삼중수소(반감기 12.4년)가 포함돼 있으나 현재까지 개발된 오염수 내 삼중수소 처리기술은 경제성이 낮아 일본은 오염수를 희석해 바다로 방류하는 방식을 살펴보고 있다"며 "이번 연구 성과를 통해 실용적인 수소동위원소 분리기술이 개발되는 단초가 될 수 있을 것"이라고 강조했다.

높은 농도의 중수소 기체 분리 가능성을 검증한 만큼 후쿠시마 오염수와 같은 낮은 농도의 삼중수소 액체 분리에 대한 추가적인 검증이 필요한 것으로 알려진다.

이번 연구성과는 신소재분야 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'에 표지논문으로 선정돼 한국시간 기준 7일 0시 온라인에 게재됐다.

biggerthanseoul@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
홍준표, 김부겸 지지 선언 [서울=뉴스핌] 신정인 기자 = 홍준표 전 대구시장이 차기 대구시장으로 김부겸 전 총리를 언급한 것과 관련 "후임 대구시장이 능력 있고 중앙정부와 타협이 되는 사람이 됐으면 좋겠다는 뜻"이라고 밝혔다. 홍 전 시장은 2일 오전 자신의 페이스북에 "부산은 스윙보터 지역이라 민주당이 가덕도 신공항도 해주고 해수부 이전도 해주지만 대구는 막무가내식 투표를 하니 민주당 정권이 도와주지도 않고 버린 자식 취급한다"며 이같이 말했다. 홍준표 전 대구시장. [사진=뉴스핌 DB] 이어 "대구 국회의원들은 당 때문에 당선된 사람들이지 자기 경쟁력으로 된 사람이 없다"며 "자치단체장은 행정가이지 싸움꾼이 아니다"라고 했다. 그러면서 "대구에 도움이 된다면 당을 떠나 정치꾼이 아니라 역량 있는 행정가를 뽑아야 한다"며 "민주당을 지지한 게 아니라 김부겸을 지지했다고 봐달라"고 강조했다. 앞서 홍 전 시장은 자신의 소통 플랫폼인 '청년의꿈'에서 김 전 총리에 대해 "TK 현안을 해결할 사람이 필요하다", "유연성 있고 여야 대립 속에서 항상 화합을 위해 노력했던 훌륭한 분"이라고 평가했다. 김 전 총리도 출마 선언 다음날인 지난 31일 MBC '뉴스외전'과 인터뷰에서 홍 전 시장을 언급한 바 있다. 당시 김 전 총리는 "적절한 시기에 전임 시장으로서 그분(홍 전 시장)이 하려고 했던 것, 또 부족했던 것, 그리고 막힌 것, 이런 것들을 저도 경험을 들어야 되니까 조만간 한번 찾아뵈려고 요청드릴 생각"이라고 했다. allpass@newspim.com 2026-04-02 09:36
사진
인니 동부 해상서 규모 7.4 지진 [서울=뉴스핌] 오영상 기자 = 인도네시아 동부 해상에서 규모 7.4의 지진이 발생해 인명 피해와 건물 파손 등 피해가 잇따르고 있다고 로이터통신이 보도했다. 당국은 쓰나미 경보를 발령하고 해안가 주민들에게 긴급 대피를 권고하며 상황 대응에 나섰다. 미국지질조사국(USGS)에 따르면 2일(현지시간) 오전 인도네시아 북말루쿠주 몰루카 해역에서 규모 7.4의 지진이 발생했다. 이번 지진은 당초 규모 7.8로 발표됐으나 이후 7.4로 하향 조정됐고, 진원 깊이도 약 10km에서 35km로 수정됐다. 진앙은 필리핀 해안에서 남쪽으로 약 580km, 말레이시아 사바주에서 약 1000km 떨어진 해역으로, 인도네시아 동부와 주변 해역에 광범위한 영향을 미친 것으로 분석된다. [사진=NHK 캡처] 이번 지진으로 북슬라웨시주의 주도 마나도에서는 건물 잔해가 떨어지면서 1명이 사망한 것으로 확인됐다. 현지 방송 메트로TV 등은 텔나테와 마나도 일대에서 다수의 건물이 파손되고 외벽이 붕괴되는 등 피해가 발생했다고 전했다. 여진도 이어지고 있다. USGS는 본진 이후 최대 규모 5.5에 달하는 여진이 여러 차례 관측됐다고 밝혔다. 추가 피해 가능성에 대한 우려도 커지고 있다. 지진 직후 인도네시아 기상기후지질청(BMKG)은 북말루쿠주와 북슬라웨시주 전역에 쓰나미 경보를 발령했다. 진앙 반경 1000km 이내에 위치한 인도네시아, 필리핀, 말레이시아 해안에서는 쓰나미 발생 가능성이 제기됐다. 미 태평양쓰나미경보센터(PTWC)는 한국과 일본, 대만, 필리핀, 괌 등지에서도 0.3m 미만의 해수면 변동이 나타날 수 있다고 경고했다. 인도네시아는 환태평양 조산대, 이른바 '불의 고리'에 위치해 있어 지진과 화산 활동이 빈번한 지역이다. 지진으로 건물 밖으로 피신한 사람들 [사진=로이터 뉴스핌] goldendog@newspim.com 2026-04-02 11:07
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동