[뉴스웍스=문병도 기자] 김현철 한국원자력연구원 원자력환경실 박사팀이 해수 중 스트론튬-90 분석기술을 상용화했다.

스트론튬-90은 우라늄-235와 플루토늄-239의 핵분열과 자연계에 존재하는 토륨, 우라늄의 동위원소의 자발 핵분열시에 나오는 스트론튬의 방사성 동위원소이다. 스트론튬-90은 일본 후쿠시마 원전 오염수 방류에서 다핵종제거설비(ALPS)의 여과 여부를 면밀히 확인해야 할 핵종으로 꼽힌 바 있다.

반감기는 약 28.7년이며 0.546 MeV의 베타입자를 방출하고 이트륨-90으로 붕괴한다. 이트륨-90은 반감기가 64시간으로, 다시 2.28 MeV의 베타입자를 방출하고 최종적으로 지르코늄-90으로 붕괴한다. 

28일 한국원자력연구원에 따르면 해수에는 스트론튬-90 외에도 칼슘, 마그네슘 등 화학적 거동이 유사한 물질이 많고, 그 중에서도 극미량인 스트론튬-90만을 정확히 분리하여 측정하는 것은 매우 어렵다. 숙련된 분석자에 의존한 기존의 분석법은 분석에만 최소 3주 이상 소요됐다. 

연구팀은 이트륨-90을 흡착하는 수지와 자체 개발한 자동핵종분리장치(KXT-H)를 이용해 이트륨-90을 분석하여 스트론튬-90의 방사능을 간접적으로 확인하는 분석법을 2021년에 개발했다. 분석 소요시간을 2일로 단축했다. 연구팀은 이번에 자체 개발한 대용량 해수 전처리 장비의 시료 처리능력을 2배 향상시켜 전처리 소요시간을 6시간에서 3시간으로 단축했다. 분석대상인 이트륨-90의 회수율도 60~70%에서 90%수준까지 고도화했고 총 분석시간도 1일로 단축했다.

개발한 검사법은 해양방사능 감시에 도움이 될 전망이다. 김현철 박사는 "해수에서 스트론튬-90의 딸핵종인 이트륨-90을 간편하고 신속하게 분석함으로써, 해양방사능 분석에 변화를 가져왔다"면서 "상용화된 장비의 해외 수출을 위해 기술이전 받은 산업체와 협의 중"이라고 말했다.  연구성과는 해양분야 국제저명학술지인  '마린 폴루틴 블레틴' 8월호에 게재됐다.