바닷속 방사성 오염수 추적 ‘단 이틀 만에’…10배 빠른 신속분석법 나와

▲자체 개발한 자동핵종분리장치를 활용해 방사성 스트론튬을 10배 빨리 분석할 수 있다. (사진제공=한국원자력연구원)

한국원자력연구원은 ‘자동핵종분리장치를 이용한 해수 중 방사성 스트론튬 신속 분석법’을 개발했다고 27일 밝혔다.

스트론튬-90은 원자로에서 생성되는 대표적인 방사성 물질로 해수 속 스트론튬-90 양을 측정함으로써 방사성 오염수의 향방을 확인할 수 있다. 하지만 바닷물 속에는 스트론튬-90과 화학적 거동이 유사한 물질이 많아 극미량인 스트론튬-90만 분리해 측정하기 쉽지 않다.

바닷물에 특정 이온을 추가해 탄산스트론튬으로 바꾼 뒤 침전시키는 과정을 여러 차례 반복해 스트론튬-90 양을 분석하는 침전법이 사용되고 있지만, 과정이 복잡해 분석하는 데 3주 이상 걸린다는 한계가 있다.

스트론튬-90은 시간이 지나면 베타선을 방출하면서 이트륨-90으로 변하는데, 18일이 지나면 스트론튬과 이트륨의 양이 같아진다. 연구팀은 이러한 특성에 착안해 이트륨-90을 흡수하는 수지(레진)와 자체 개발한 자동 핵종 분리장치를 이용해 이트륨-90 양을 측정, 스트론튬-90의 양을 간접적으로 확인하는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 신속분석법은 단 2일이면 자동으로 이트륨-90을 분리해 간접적으로 스트론튬-90의 양을 측정할 수 있다. 복잡한 공정을 여러 번 반복하는 침전법에 비해 신속분석법은 분석공정을 단순화하고 자동화하여 10배 빠르게 분석한다. 신속분석법으로 검출할 수 있는 최소 농도는 0.4m㏃/㎏(밀리베크렐퍼킬로그램)으로, 표본 1㎏ 중 0.4m㏃의 방사능까지 확인할 수 있다. 침전법의 최소검출가능농도(MDA)와 유사한 정밀도다.

김현철 박사는 “신속분석법은 빠르고 정확한 데다 핵종을 흡착하는 수지에 따라 다른 핵종을 측정할 수 있는 범용성을 갖고 있다”며 “현장에서 쉽게 활용할 수 있도록 분석방법을 절차화할 예정”이라고 밝혔다.

▲방사성 스트론튬 신속 분석법 개발한 원자력연 연구팀. 임종명 원자력환경실장(왼쪽), 김현철 박사. (사진제공=한국원자력연구원)