중국, 바닷물에서 우라늄을 환경친화적이면서 효율적으로 추출할 수 있는 기술 개발
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China develops breakthrough material to extract uranium from seawater (interestingengineering.com)
중국의 과학자들은 바닷물에서 우라늄을 추출하는 유기 물질을 개발했습니다. 이 물질은 비용 효율적이며 "탁월한 우라늄 흡착 능력"을 가지고 있다고 합니다.
재생 불가능한 에너지원이자 원자로에 연료를 공급하는 데 사용되는 주요 중금속인 우라늄은 원자력 발전에 필수적이었습니다. 이 금속은 전통적으로 암석에서 채굴되어 왔지만 이제 과학자들은 바닷물에서 우라늄 광석을 추출하는 것을 목표로 하고 있습니다.
Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology(QIBEBT)의 연구원들은 경제적으로 실행 가능한 방식으로 우라닐 이온(UO22+)의 선택적 흡착을 위해 SA-DNA 하이드로겔 마이크로스피어를 제조하기 위해 저렴한 알긴산나트륨(SA) 및 기능성 DNA 가닥을 선택했습니다.
이하 중략, 구글번역
바닷물에 포함된 우라늄에 대한 설명은 아래 기사 참고
"‘원자력강국’ 열쇠 우라늄, 바다서 캐낸다"- 헤럴드경제 (heraldcorp.com)
문제는 원자력에너지 연료인 ‘우라늄’이 화석연료와 마찬가지로 유한하다는 것이다. 국제원자력기구(IAEA)에 따르면 현재 확인된 우라늄의 육상 매장량은 약 600만t으로 향후 약 100여 년 정도만 사용 가능한 양이다.
하지만 시야를 바다에 녹아 있는 해상 우라늄까지 넓히면 얘기가 달라진다.
바다에는 육상 매장량의 약 800배에 가까운 약 45억t의 우라늄이 존재하는 것으로 추정되고 있다. 이는 현재 지구상의 440기의 원전을 적어도 약 6만년 동안 가동할 수 있는 막대한 양이다.
정용훈 KAIST 원자력및양자공학과 교수는 “해상 우라늄은 매장량이 무한한 수준으로 우리나라 에너지 안보 측면에서 매우 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다. 그런데 지금까지 우리는 아직 바다에서 추출한 우라늄으로 전기를 생산했다는 얘기를 접하지 못하고 있다. 그 이유는 바로 생산 가격이다.
바다에서 우라닐(UO₂)의 탄산 착이온 형태로 존재하는 우라늄은 약 3.3ppb의 농도로 존재하는데 경제성을 맞추기 쉬운 농도가 아니다. 하지만 러시아-우크라이나 전쟁을 계기로 오르기 시작한 우라늄 가격이 20년 만에 파운드당 100달러를 돌파하면서 가격이 더욱 오를 것으로 전망되면서 해수 우라늄에 대한 관심이 커지고 있다.
바다에서 우라늄을 추출하기 위한 연구는 1980년대부터 영국·일본·미국·중국을 중심으로 활발하게 연구되고 있다. 우라늄을 선택적으로 흡착하는 아미드옥심 작용기를 표면에 부착한 ‘유기 흡착제’에 관한 연구다.
최근에는 기존 섬유보다 비표면적이 큰 나노구조를 갖는 물질을 사용하여 아미드옥심 작용기의 총부착량을 증가시키거나 햇빛 또는 외부 전기장 등을 이용하여 아미드옥심 작용기의 우라늄에 대한 흡착속도를 증가시키는 등의 새로운 기술에 관한 연구가 수행되고 있다.
정 교수는 “해수 우라늄 상용화를 위해서는 가격을 낮추는 것이 관건”이라며 “앞으로 육상 자원은 줄어들고 가격이 올라가면서 자연스럽게 해수 우라늄 활용이 활발해질 것”이라고 말했다.
국내 유일 원전 운영사인 한국수력원자력의 부설 연구소인 한수원 중앙연구원도 국내 최초로 해수에 녹아 있는 우라늄 추출 기술의 개발에 뛰어들었다.
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