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日 후쿠시마 원전 오염수 처리 해법 찾았다…2년내 기술개발 '숙제'

기사등록 :2021-04-16 16:21

국내 연구진, 삼중수소 분리기술 원리 첫 규명
일본 2년 뒤 방류 계획…"기술 개발 앞당겨야"

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 일본 정부가 후쿠시마 원자력발전소에서 나오는 오염수를 해양에 방출키로 결정한 가운데 이를 처리할 수 있는 기술 개발 시기를 앞당겨야 한다는 목소리가 높아진다.

최근들어 국내 연구진이 오염수에서 삼중수소를 분리할 수 있는 원리를 처음 규명했을 뿐 실제 당장 기술 개발은 어려운 것으로 알려졌다. 국제사회가 공조해 원전 오염수 처리 기술 개발에 힘을 보태야 한다는 조언이 끊이질 않는 이유이기도 하다.

일본 정부는 지난 13일 관계 각료회의를 열고 후쿠시마 제1원자력발전소에서 발생하는 방사성 물질을 포함한 오염수를 방류하기로 결정했다. 우리나라를 포함해 국제사회가 일본의 이같은 결정에 강력히 규탄하는 모습이다.

[서울=뉴스핌] 백인혁 기자 = 민중공동행동 관계자들이 15일 오전 서울 종로구 주한일본대사관 앞에서 열린 일본 정부의 후쿠시마 방사능 오염수 방류 규탄 기자회견에서 규탄 발언을 하고 있다. 일본 정부는 지난 13일 도쿄전력 후쿠시마 제1원자력발전소에 보관 중인 오염수를 해양에 방출하기로 정식 결정했다. 2021.04.15 dlsgur9757@newspim.com

이에 대해 우리 정부는 구윤철 국무조정실장 주재로 16일 '후쿠시마 원전 오염수 방출 대응 관계차관회의'를 열고 국제원자력기구(IAEA) 등 국제기구 및 주변국과 투명하게 소통하는 동시에 정보를 공개할 것을 일본 정부에 지속 촉구할 예정이다. 

또 IAEA가 후쿠시마 원전 오염수에 대한 안전성을 검증하기 위해 구성하려는 다국적 전문가 조사단에 국내 전문가를 참여시키는 방안도 추진한다. 국제사회가 이번 원전 오염수 방출 결정에 반발하는 상황에서 최근 국내 연구진이 규명한 삼중수소 분리 연구결과에도 시선이 집중되고 있다.

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

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.

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 빨라진 것으로 나타났다.

그동안의 삼중수소 처리기술은 경제성이 낮아 일본은 오염수를 희석해 바다로 방류하는 방식을 적용할 것으로 보인다. 이번 연구는 실용적인 수소동위원소 분리기술이 개발되는 단초가 될 것으로 기대됐다.

[서울=뉴스핌] 이한결 기자 = 10일 오후 서울 종로구 세종문화회관 계단에서 서울환경운동연합 여성위원회에 의해 열린 '후쿠시마 핵발전소 사고 9주기 기자회견'에서 참가자들이 해양오염 대형 퍼포먼스 '후쿠시마 방사능 오염수 해양 반출'을 펼치고 있다. 이날 서울환경운동연합은 후쿠시마 방사능 오염수 해양반출 계획을 중단하고 안전한 방사능 오염수 처리를 촉구했다. 2020.03.10 alwaysame@newspim.com

그렇더라도 당장 이 기술이 일본 원전 오염수 처리에 적용될 수 있을지는 장담할 수 없다. 오현철 교수는 "오염수 처리 기술 자체를 개발한 것이 아니고 기술 개발을 위한 방법을 규명한 것"이라며 "실제 기술 개발을 하려면 2~3년 정도 이후에나 가능할 것 같다"고 말했다.

원전업계 한 관계자는 "일본이 당장 오염수를 방류하는 게 아니고 실제 방출까지는 2년 정도가 걸릴 것으로 보인다"며 "그사이 국제사회의 협조를 얻어 함께 기술 개발 시기를 앞당기고 이를 원전 오염수 처리에 활용할 수 있도록 해야 할 것"이라고 강조했다.

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