원전 오염수 미세조류 광합성 이용해 제거한다(11.12)

 원자력연, 수중 방사성 스트론튬 감소 현장 첫 발견

 

▲ 미세조류를 이용한 용존 방사성 스트론튬 제거 <사진=한국원자력원구원 제공>

일본 후쿠시마 원전 사고 이후 가장 큰 문제가 된것은 스트론튬, 세슘 등의 방사성 물질의 유출이다. 국내 연구진이 강, 호수 등 지표수와 해수에 생존하는 미세조류가 방사성 물질 제거에 탁월한 효과가 있다는 사실을 밝혀냈다.

한국원자력연구원(원장 김종경) 방사성폐기물처분연구부의 이승엽 박사팀과 서강대학교 정광환, 이승엽 교수팀은 미세조류가 햇빛을 이용해 광합성을 하는 과정에서 용존 방사성 스트론튬(Sr)이 대폭 감소하는 현상을 처음으로 발견했다.

 

▲ 오염수 속의 클로렐라 불가리스 세포들을 전자 현미경으로 관찰한 모습. 미세조류의 광합성 과정에서 물속의 스트론튬 이온들이 탄산광물 형태로 점차 성장해가는 모습(노란색 화살표)을 확인할 수 있음 <사진=한국원자력원구원 제공>

연구팀은 클로렐라 불가리스(Chlorella Vulgaris) 등 미세조류가 광합성을 할 때 물속의 탄산이온(CO₃2-)과 방사성 스트론튬이온(Sr2+) 간의 결합을 촉진시켜 세포 표면에 탄산광물인 스트론티어나이트(SrCO3)를 대량으로 만들어내는 사실을 밝혀냈다. 또 실험을 통해 용존 고방사성 스트론튬(2000Bq/ml)이 광물 고형체로 90%이상 감소한다는 사실을 확인함으로써 미세조류의 방사성 스트론튬 제거 효과를 입증했다.

 

기존에 물리화학적 흡착 및 침전 방식으로 방사성 물질을 제거하기 위해서는 고비용이 소요되며 오염수 정화에 한계가 있었다. 이번 연구 결과로 대량의 오염수를 저비용, 친환경 방식으로 처리하는 데 효과적일 것이란 기대다.

연구팀은 이번 연구를 바탕으로 향후 미세조류와 미생물을 이용해 오염수와 오염토양 등에 존재하는 방사성 물질을 제거하는 친환경 기술 개발에 나설 계획이다.

 

이번 연구결과는 영국의 생물자원공학 분야 국제학술지인 '바이오리소스 테크놀로지(11월호)'에 게재 됐다.

이승엽 책임연구원은 "고방사선 조건에서 오랜 시간 생존이 가능하며 다양한 방사성 핵종들을 고효율로 제거할 수 있는 특별한 미세조류 종을 찾아 방사능 오염 현장을 정화하기 위한 기술 개발에 주력할 것"이라며 "지표수와 해수뿐만 아니라 실내 오염수에 햇빛과 유사한 LED 인공빛을 쪼이고 용존 이산화탄소 농도를 증가시켜 미세조류를 활성화하는 방법으로 실내 오염수 정화 기술 또한 개발해 나갈 예정"이라고 계획을 밝혔다.