2021.05.17 (월)

  • 맑음동두천 11.8℃
  • 흐림강릉 11.5℃
  • 서울 14.8℃
  • 대전 18.4℃
  • 흐림대구 14.0℃
  • 흐림울산 13.8℃
  • 박무광주 18.1℃
  • 흐림부산 15.4℃
  • 흐림고창 15.3℃
  • 제주 17.5℃
  • 구름많음강화 13.2℃
  • 구름조금보은 19.0℃
  • 흐림금산 19.8℃
  • 흐림강진군 18.3℃
  • 흐림경주시 13.3℃
  • 흐림거제 19.7℃
기상청 제공

IT/과학

유연소재 내 수소동위원소 확산 기작 최초 규명

사고원전 오염수 속 삼중수소 분리 실마리 제시

URL복사

 

(포탈뉴스) 후쿠시마 원전과 같이 사고원전 노심 냉각 후 버려지는 방사성 오염수를 정화시킬 수 있는 동위원소 분리기술에 대한 실마리가 나왔다. 사고원전 오염수에는 다양한 핵종이 존재하며, 대부분의 핵종은 제염처리가 가능하고, 방사성 삼중수소 분리 및 추출 기술은 다양하게 개발 되어 왔으나 낮은 경제성으로 인해 후쿠시마 오염수와 같은 대량의 오염수처리에는 활용되기 어려웠다.


오현철 교수(경상국립대), 박지태 박사(FRM-II, 뮌헨공대) 공동연구팀이 유연한 다공성 소재에서 나타나는 수소 동위원소의 확산속도 차이가 고온에서 더욱 커지는 현상을 규명해냈다고 과학기술정보통신부(장관 최기영)가 밝혔다.


수소 동위원소 분리공정 온도를 종전 연구되던 액체헬륨 온도(영하 254℃)에서 액체질소 온도(영하 196℃)까지 끌어올릴 수 있는 실마리가 될 것으로 기대된다.


그간 같은 원소지만(원자번호가 같은) 중성자가 더 많아 무거운 동위원소가 다공성 물질 안의 좁은 공간을 가벼운 동위원소보다 더 빠르게 확산하는 성질을 이용해 마치 체로 거르듯(sieving) 동위원소들을 서로 분리하려는 연구가 이뤄졌다.


하지만 영하 254℃에 이르는 극저온에서만 이러한 확산속도 차이가 확연하게 나타나기에 고가의 액체헬륨을 사용해야 했다.


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


기존 단단한 구조의 다공성 소재는 액체질소 온도에서는 수소와 중수소의 확산속도 차이가 없어 분리가 거의 불가능 했다.


핵심은 금속과 유기물로 된 다공성 소재의 구조적 유연성과 동위원소에 대한 선택적 반응에 있었다.


수소와 중수소가 기공 안으로 들어가면 구조가 1차 확장되고, 이후 중수소에 의해서만 유연구조가 선택적으로 반응하여 추가(2차) 확장이 일어나게 되는데, 그때 여분의 공간이 중수소에만 확보되어 이동속도가 더 빨라지게 된다.


한편 이 같은 유연소재 내 확산속도 차이는 수소 동위원소 기체의 흡수량이 많아질수록, 온도가 높아질수록 급증하는 것으로 나타났다.


오현철 교수는“현재 후쿠시마 원전에 사용된 냉각수에는 방사성 삼중수소(반감기 12.4년)가 포함되어 있으나 현재까지 개발된 오염수 내 삼중수소 처리기술은 경제성이 낮아 일본은 오염수를 희석시켜 바다로 방류하는 방식을 계획하고 있다”면서 “이번 연구 성과를 기반으로 보다 실용적인 수소동위원소 분리기술이 개발되는 단초가 될 수 있을 것”이라고 의미를 밝혔다. 다만, 이번 연구는 높은 농도의 중수소 기체 분리 가능성을 검증한 것으로써 후쿠시마 오염수와 같은 낮은 농도의 삼중수소 액체 분리를 위해서는 추가적인 검증이 필요하다.


제1저자인 정민지 박사과정과 중성자 실험을 책임진 박지태 박사도 “이번 연구를 통해 수소 동위원소 분리에서 유연소재의 잠재력을 중성자 실험으로 입증한 좋은 예가 되었다”며 “동위원소 분리 성능 측정을 위한 측정 방식에 대한 새로운 방향을 제시한 것”이라고 설명했다.


과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업, 원자력기초연구지원사업 및 해외대형연구시설활용연구지원사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 신소재분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)에 표지논문으로 선정되며 한국시간 기준 4월 07일 0시 우선 게재(온라인)되었다.


[뉴스출처 : 과학기술정보통신부]


포토이슈


정치

더보기

사회

더보기
정읍시, 소방·전기시설 사전점검 ‘안전한 전통시장 만들기’ 주력  (포탈뉴스) 정읍시는 지난 13일 샘고을시장 등 전통시장 3개소에 대해 소방, 전기, 가스 등 화재 예방을 위한 합동점검 활동을 펼쳤다. 전통시장은 특성상 점포 밀집도가 높고, 좁은 길목 등으로 신속한 피난이 어려워 화재 발생 시 연소 확대로 인해 인명·재산 피해가 우려되고 있다. 이에 따라 시는 화재위험 요인의 사전 차단과 예기치 못한 화재의 발 빠른 진압을 위해 소화기·소화전 등 소방시설 관리실태와 소방 활동 장애 요인 제거 등을 집중 점검했다. 이번 합동점검에는 시청 담당 부서와 정읍소방서, 민간 전문업체, 전통시장 상인회 등이 참여했다. 시는 점검과 함께 시장 상인들을 대상으로 소화기 사용법과 초기 대응 방법, 각종 화기나 인화성 물질의 사용 시 주의사항 등을 설명했다. 또 화재 예방 캠페인을 통해 화재에 대한 경각심을 높이고, 상인회 중심의 안전 관리 체계가 필요함을 강조하며 상인 스스로가 화재 예방에 주역이 되도록 안내했다. 시는 앞으로 안전 점검뿐 아니라 시장 내 야간 순찰과 사전예찰을 강화함은 물론, 주기적인 시장상인 교육 등을 통해 전통시장 화재 예방에 최선을 다한다는 방침이다. 유진섭 시장은“화재는 예상치 못하게 발생


경제핫이슈

더보기
데이터 정합성이 뛰어난 '개인정보 접속기록관리 솔루션' 티스캔(TScan)  (포탈뉴스) 개인정보보호에 대한 관심이 커지고 있는 가운데 “개인정보접속기록관리 솔루션”인 티스캔(TScan)이 대시보드 화면과 감독당국에 대한 다양한 보고서 기능으로 인해 고객으로부터 큰 호응을 받고 있다. 개인정보 접속기록관리 솔루션 티스캔(TScan)은 업력 20여년의 비즈니스 솔루션 전문기업인 (주)엔소프테크놀러지(대표 진기태)의 여러 제품군 중 하나로 개인정보 접속기록에 대한 상시 모니터링 및 관리 솔루션으로서 개인정보보호법, 개인정보 안정성 확보조치 등 관련법에 따른 법규 준수를 지원하는 제품으로 데이터 정합성이 뛰어난 것이 장점이다. 이러한 점은 정확한 데이터를 요구하는 금융기관에서 특히 신뢰도가 높은 편이며, 특허 및 조달청 나라장터에 등록되어 있고, GS 1등급으로 선정된 우수제품으로 정부 지자체 및 공공기관에서 쉽게 도입할 수 있는 품목이다. 이 제품의 특징은 개인정보보호법에 따라 5W1H 원칙에 의거 개인정보 접속기록을 생성한 후 암호화하고 위·변조 방지기능을 적용하여 안전하게 수집·보관 한다. 또한 개인정보 유형·처리행위·처리기간에 대한 다차원 분석, 개인정보 부정사용 의심행위자 및 오·남용 처리 현황에 대한 실시간 모니터