[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학과 김건 교수팀이 몸속에 DNA 효소를 주입한 뒤 초음파를 이용해 금속 이온을 찾아내는 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술로 단일 세포 수준에서 뿐만 아니라 실제 살아 있는 쥐의 옆구리에서 아연 이온을 감지하는 데 성공했다. 김건 교수는 13일 "이 기술은 체내 특정 성분 감지 및 추적, 세포 및 분자 활성화, 암세포 괴사, 약물 전달을 위한 나노입자 활성화 등의 바이오·화학·의료 분야에 널리 사용될 수 있다"고 말했다. 몸속의 금속 이온은 생리학적 기능 수행에 중요한 역할을 한다. 세포 호흡으로 발생한 이산화탄소를 혈액에 잘 녹는 탄산염으로 바꾸는 과정에서 쓰이는 아연이 대표적이다. 아연 이외에도 철분, 나트륨, 칼륨과 같은 다양한 금속 이온이 몸 안에 존재한다. 또 몸 안에는 납이나 카드뮴 같은 중금속 이온도 포함될 수 있다. 이러한 금속 이온은 역할을 새롭게 규명하거나, 외부에서 들어온 중금속 등을 정확히 모니터링하기 위해서는 살아 있는 생체 내에서 금속 이온을 분포를 볼 수 있는 기술이 중요하다. 기존에는 DNA 효소를 광학 레이저 등을 이용해 활성화 했는데, 레이저가 피부나 근육 속을 깊숙이 투과하지 못해 응용에 제약이 있었다. DNA 효소는 유전물질로 알려진 DNA를 변형해 만든 인공 물질로 생체 친화적 의료 진단 플랫폼 등으로 주목받는 물질이다. 연구진은 초음파 시스템을 개발해 이 같은 기술적 한계를 극복했다. 긴 작동 시간동안 특정 온도인 43도로 유지할 수 있도록 초음파의 열에너지를 정밀하게 조절했다. 연구진에 따르면, 온도가 너무 낮으면 센서가 충분히 활성화 되지 않아 금속 이온 감지 민감도가 떨어지며, 너무 높으면 살아 있는 동물의 조직이 손상된다. 연구진은 실제 살아 있는 쥐 옆구리에 DNA 효소를 주입한 뒤 30분 동안 초음파를 처리했다. 그결과, 초음파 처리를 하지 않은 부위 보다 강하게 형광 발색이 나타났다. 이는 초음파의 뛰어난 DNA 효소 활성화 기능을 입증한 것. 김 교수는 "이는 시설물 안전 검사나 영상 촬영에만 국한됐던 초음파 기술에 대한 기존 인식에서 벗어나 의료·바이오 연구 분야에서도 활용될 수 있다는 것을 보여준 것"이라고 말했다. 김건 교수팀은 미국 텍사스대학교, 일리노이대학교 연구진과 함께 이번 연구결과를 최상위 화학 학술지 중에 하나인 '미국화학회지(JACS)'에 지난 3월 19일자로 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2022-04-13 11:07:47【 대전=김원준 기자】 리튬이온전지를 대체할 차세대 전지로 주목받고 있는 금속공기전지 관련 특허출원이 활기를 띠고 있다. 18일 특허청에 따르면 금속공기전지에 관한 특허출원은 최근 10년(2006~2015년)간 모두 370건으로, 2006년 4건에서 2015년 86건으로 21.5배 증가했고 연도별로도 꾸준히 늘고 있는 것으로 나타났다. 금속공기전지는 리튬, 아연, 알루미늄 등의 금속을 공기 중 산소와 결합시켜 전기를 발생시키는 전지로, 금속공기전지 중 리튬공기전지의 용량은 리튬이온전지의 5~10배에 달하는 것으로 알려져 있다. 출원인별로는 삼성전자가 64건(17.3%)으로 가장 많고 다음은 현대자동차 26건(7.0%), LG화학 22건(6.0%), ㈜레오모터스 19건(5.1%), ㈜EMW에너지 16건(4.3%) 순이다. 외국인 출원은 61건으로 전체 출원의 16.5%를 차지했다. 도요타자동차 8건(2.2%), 엘렉트리시테 드 프랑스 7건(1.9%), 스미토모 전기공업 4건(1.1%) 순이다. 금속공기전지의 음극 소재를 기준으로 총 278건의 특허출원을 분석한 결과 △대용량에 장점이 있는 리튬공기전지가 167건(60.0%) △안전성과 경제성에 장점이 있는 아연공기전지가 93건(33.5%) △알루미늄공기전지가 10건(3.6%) △마그네슘공기전지가 8건(2.9%)으로 집계됐다. 출원 기술은 대부분 에너지 효율을 높여 금속공기전지를 상용화하기 위한 것으로 △전지 시스템에 관한 기술이 119건(32.1%) △양극의 구조를 개선해 산소가 연속으로 공급되도록 하는 기술이 108건(29.1%) △전지 내부의 반응을 촉진하는 촉매에 관한 기술이 56건(15.1%)이었다. 그 뒤를 이어 전해질, 음극 및 분리막에 관한 기술이 출원됐다. 유준 특허청 자동차융합심사과장은 "현재까지는 리튬이온전지를 대체해 리튬공기전지를 상용화하는데 기술적 난제가 많은 것이 사실"이라면서 "그러나 전기자동차, 드론 등에 사용할 수 있는 대용량 이차전지의 필요성이 커지면서 리튬공기전지에 대한 관심과 기술개발은 계속될 것으로 보인다"고 말했다. kwj5797@fnnews.com
2016-09-18 17:24:25<생과부 화상에 박현규 교수 사진 있습니다> 현재 컴퓨터보다 수십배 성능이 뛰어난 바이오 컴퓨터 제작의 근간이 되는 분자형 ‘로직 게이트(논리연산을 실행할수 있는 디지털 회로 요소)’가 개발됐다 한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 바이오 컴퓨터를 비롯한 미래 바이오전자 분야의 핵심기술인 로직 게이트를 구현하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이 기술은 금속이온을 이용해 핵산중합효소(DNA를 생성해 늘리는 효소)의 비정상적인 활성을 조절하는 방법을 이용했다. DNA 등 핵산물질은 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C)라는 염기들로 이뤄져 있다. 핵산중합효소는 이들이 상보적인 짝(A와 T, C와 G)을 이룰 경우에만 작용한다고 알려져 있었다. 하지만 연구팀은 특정 금속이 있을 경우에는 상보적인 염기쌍이 아닌 T와 T, 혹은 C와 C 염기쌍으로부터도 핵산중합효소의 활성을 유도해 핵산을 증폭할 수 있다는 사실을 규명해냈다. 연구팀은 이 현상을 기반으로 바이오 컴퓨터 등 초고성능 메모리를 가능케하는 미래 바이오전자 구현을 위한 핵심기술인 ‘로직게이트’를 구현했다. 박 교수는 “이번 연구는 기존에 연구되어온 금속 이온과 핵산의 상호작용연구에서 한 걸음 더 나아가 이를 효소활성 유도와 연관시킨 최초의 시도”라며 “금속이온의 초고감도 검출 및 새로운 유전자 분석 기술로 적용될 수 있다”고 말했다. 이번 연구는 화학 분야의 세계적인 학술지인 ‘앙게반테 케미’ 12월 10일자 표지논문으로 선정됐다. /kueigo@fnnews.com김태호기자
2010-12-23 14:13:52[파이낸셜뉴스] 한국에너지기술연구원은 광주친환경에너지연구센터 우중제 박사팀이 폐 리튬 이온 배터리 속 양극재를 새 제품처럼 100% 성능 복원하는 재활용하는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이 기술은 고온 공정이 필요치 않는 재활용 공정 기술로 비용절감은 물론 친환경적이다. 우중제 박사는 "고온 열처리나 유해 화학물질 없이 폐양극재를 복원할 수 있는 새로운 접근법"이라며, "폐기된 전기차 배터리의 직접 재활용을 통해 탄소 배출 저감 및 자원 순환 경제 구축에 크게 기여할 수 있다"고 말했다. 한국과학기술기획평가원의 전망에 따르면, 전기차와 모바일 기기의 확산으로 2040년에는 노후 전기차가 4000만대 이상으로 늘어나 폐배터리 배출량이 급격히 증가할 것으로 예상된다. 특히 배터리에 포함된 금속 성분이 토양, 수질에 심각한 오염을 일으킬 수 있어 재활용 기술의 개발이 시급한 상황이다. 폐배터리 재활용 시에는 주로 배터리를 분쇄한 뒤 화학물질 반응을 통해 리튬, 니켈, 코발트 등의 유가 금속을 추출하는 방식을 활용한다. 하지만 과정 중 고농도의 화학물질을 사용하다 보니 폐수가 발생하고 고온의 용광로가 필요해 많은 에너지를 소모하면서 이산화탄소까지 배출된다. 연구진은 상온, 상압의 조건에서 폐 양극을 복원 용액에 담그는 것만으로도 리튬 이온이 늘어나 충·방전이 가능한 상태로 복원시켰다. 이 기술의 핵심은 복원 용액을 활용한 갈바닉 부식이다. 갈바닉 부식이란 서로 다른 두 물질이 전해질 환경에서 접촉할 때 두 금속 중 하나의 금속이 먼저 부식되는 현상이다. 이때 한 금속이 희생해 다른 금속을 보호하게 되는데 연구진은 이를 폐배터리 재활용에 적용했다. 복원 용액에 포함된 브롬은 폐배터리 내의 알루미늄과 접촉해 자발적인 부식을 유도한다. 이후 부식된 알루미늄에서 음전하를 띠고 있는 전자가 방출돼 폐양극재로 전달된다. 이때 폐양극재는 전하의 중성을 유지하기 위해 복원 용액에 포함된 양이온인 리튬 이온을 받아들이고, 리튬 이온이 늘어남에 따라 초기 상태로 복원되는 원리다. 또, 폐배터리를 분해하는 기존 방식과 달리 셀 내부에서 복원 반응이 일어나기 때문에 재활용 프로세스의 효율도 크게 향상됐다. 한편, 연구진은 폐배터리 양극재 재활용 기술을 에너지·재료 분야 저명 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-11-07 09:17:49[파이낸셜뉴스] 그로쓰리서치는 29일 씨앤지하이테크에 대해 "독자적으로 유리기판 공정기술을 확보해 향후 고객사 확보가 관건"이라고 밝혔다. 그로쓰리서치 이재모 연구원은 "씨앤지하이테크는 반도체 및 디스플레이 제조 공정에 필요한 화학약품을 최종 양산 설비에 자동으로 공급하는 '중앙 화학약품 공급 장치(CCSS)를 제조, 판매하고 있다"라며 "CCSS 공정의 전 라인을 할 수 있는 능력을 보유하고 있고 그 중에서도 화학약품 혼합장치 파트는 고객사 내에서 90% 이상의 시장 점유율을 확보했다"고 전했다. 씨앤지하이테크의 주요 고객사는 삼성전자이며 주요 경쟁사는 한양이엔지, 에스티아이 등이다. 이 외에도 씨앤지하이테크의 방열소재는 한국과학기술연구원으로부터 기술을 이전 받고, 전용 실시권을 가져와 개발 중이다. 현재는 한국재료연구원과 협업해 세라믹 방열기판, 절연금속기판, 융합탄소소재를 개발했고, 시제품을 만들어 샘플제작까지 가능한 수준이다. 이 연구원은 "동사는 이온빔(Ion Beam) 표면처리 기술을 통해 유리기판 밀착력을 극대화했다"라며 "현재 독자 기술을 개발한 상황으로 기술적 우위를 경쟁사 대비 보이고 있으나 함께 할 수 있는 고객사 또는 파트너사가 확보가 된 상황은 아닌 것으로 판단된다"고 말했다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자
2024-10-29 09:12:23[파이낸셜뉴스] 전기차 배터리의 핵심 재료인 리튬의 국제 시세가 과잉 생산 우려로 급락한 가운데 미국이 추가 개발을 선언하면서 중장기 전망에 빨간불이 켜졌다. 24일(현지시간) 인도 매체 와이온 등 외신들은 최근 리튬 가격 폭락으로 주요 리튬 채굴 기업들이 사업을 축소하고 있다고 지적했다. 리튬 가공품으로 주로 고밀도·고용량 전기차 배터리에 쓰이는 수산화리튬 가격은 미국 CME그룹 선물 시장 기준으로 지난 2021년 7월 기준 kg당 14달러에 거래되었다. 시세는 이듬해 4월 80달러까지 올랐으나 올해 9월에는 10달러(약 1만3893원)까지 추락했다. 소형 전기차나 가전제품 배터리에 쓰이는 탄산리튬 가격도 폭락했다. 중국 상하이금속거래소에서 23일 거래된 탄산리튬(순도 99.5%) 현물 가격은 t당 7만5000위안(약 1460만원)으로 1년 전보다 54.68% 폭락했다. 외신들은 주요 채굴 업체들의 공급 과잉에 더불어 전기차 보급 속도가 느려지면서 리튬 시세가 추락했다고 진단했다. 세계 4위 리튬 생산국 아르헨티나의 옴브레 무에르토 소금호수에서 리튬 개발을 추진 중인 호주 갈란 리튬의 후안 파블로 바르가스 데 라 베가 전무 이사는 “우리는 궂은 날에 대비했는데 알고 보니 폭풍이었다”고 밝혔다. 갈란 리튬은 당초 옴브레 무에르토 사업의 내년 리튬 생산량 목표를 5400t으로 잡았으나 4000t으로 삭감했다. 하락 곡선은 미국의 생산 확대로 더욱 가팔라질 수 있다. 미국 내무부 토지관리국은 24일 호주 리튬 채굴업체인 아이오니어에게 네바다주 리튬 광산 개발을 최종 허가했다. 아이오니어는 2025년부터 네바다주 리노와 라스베이거스 사이에 위치한 라이올라이트 릿지에서 광산 개발을 시작할 계획이다. 아이어니어는 2028년부터 본격적으로 리튬을 채굴할 계획이며 연간 전기차 37만대에 필요한 리튬을 20년 넘게 공급할 수 있다고 판단했다. 리튬은 미국 포드자동차와 일본 도요타자동차에 공급될 전망이다. 이번 개발 허가는 미국 조 바이든 대통령 취임 이후 처음 나온 리튬 광산 개발 허가다. 바이든은 임기 중 줄곧 전기차 등 청정에너지 개발을 강조하며 미국이 해외 자원에 의존하지 말아야 한다고 주장했다. 로라 대니얼 데이비스 미국 내무부 장관 대행은 이번 사업이 "청정에너지 전환을 진전시키고 미래의 경제에 동력을 제공하는 데 필수적"이라고 밝혔다. pjw@fnnews.com 박종원 기자
2024-10-25 17:08:33[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI)은 국내 공동연구진이 기존 리튬이온전지보다 전기 저장용량을 5배 늘린 전고체전지용 음극재를 개발했다고 21일 밝혔다. 이 음극재는 다른 연구자들이 개발하고 있는 리튬금속 대신 주석과 철을 혼합해 만들었다. 연구진은 이 음극재와 니켈·코발트·망간으로 만든 양극, 황화물 고체전해질로 이뤄진 전고체전지 완전셀을 제작해 테스트했다. 그결과 면적당 용량이 기존 리튬이온전지 대비 5배 높은 15.54㎃h/㎠를 기록했다. 또한 20C 전류밀도로 3분, 10C 전류밀도로 6분 등 급속 충·방전을 1000번 이상 진행했음에도 70~80% 이상 저장용량을 유지했다. 이와함께 전고체전지 음극을 시제품에 가까운 '파우치 셀' 형태로도 만들어 성능을 평가한 결과, 255Wh/㎏ 이상의 높은 에너지밀도를 가지고 있었다. 일반 상용 리튬이온전지는 보통 200~300Wh/㎏ 범위의 에너지 밀도를 갖는다. 전기연구원 하윤철 차세대전지연구센터장은 "이번 음극재 개발은 기존 리튬금속과 실리콘에 치우쳤던 전고체전지 음극재 연구분야의 관행에서 벗어나, 주석 기반 합금계 음극재의 큰 잠재력을 입증한 것"이라고 말했다. 또 국립금오공대 박철민 교수는 "한계를 뛰어넘는 안정적인 고성능 음극재 개발을 통해 불타지 않는 전고체전지 상용화에 기여할 것"이라고 덧붙였다. 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 '전해질'을 기존 가연성의 액체에서 화재나 폭발의 위험성이 낮은 고체로 대체했다. 하지만, 전고체전지는 '고체' 키워드 특성상 충·방전 과정에서의 안정성 확보 등 기술력이 훨씬 요구된다. 특히 음극은 전지의 충전 속도와 수명에 큰 영향을 미치는 만큼, 어떤 소재로 이뤄지느냐가 매우 중요하다. 연구진은 기계적 특성 분석을 통해 주석에 철을 섞은 화합물이 반복적인 충·방전에도 재결합 반응으로 입자가 작아지는 특성이 있다는 것을 알아냈다. 이를 통해 전고체전지에서 내부 고체 입자들 간 접촉을 장기간 밀접하게 유지하고, 치밀·균일한 전극을 형성한다는 것을 확인했다. 연구진은 "외부 자극이 가해지는 환경에서도 높은 탄성과 변형 에너지를 가지고 있어 균열 없이 전기화학적 안정성도 좋다"고 설명했다. 한편, 전기연구원과 국립금오공대, 인하대 연구팀이 참여해 개발한 이 음극재는 국제 학술지 '줄(Joule)'에 발표했다. 또 이 학술지에서 연구결과의 우수성을 인정해 10월호 표지논문으로 선정됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-10-21 08:42:20[파이낸셜뉴스] 국립생물자원관은 전기차 등에 사용된 폐배터리의 핵심광물을 친환경적인 방법으로 환원할 수 있는 미생물 3종을 발견했다고 14일 밝혔다. 또 최근 이 미생물들의 금속자원 추출 및 분리 가능성을 확인했다. 국립생물자원관은 전북대 안준모·황국화 교수 연구진 및 군산대 이효정 교수 연구진과 함께 리튬이온배터리 양(+)극의 재료로 사용되는 양극활물질을 미생물이 활성화된 용액에서 24시간 동안 침출한 결과, 핵심광물인 리튬, 니켈, 망간 및 코발트가 95% 이상 분리되는 것을 확인했다. 이번 연구에 사용된 미생물 3종은 △애시디싸이오바실러스 속에 속하는 2종과 △페로액시디바실러스 속에 속하는 1종이다. 국립생물자원관은 이번 연구 결과를 ‘바이오침출’과 관련된 특허로 이달 안에 출원하고 실증화를 위한 후속 연구를 수행할 예정이다. 바이오침출이란 독성이 있는 무기산 대신, 미생물을 이용해 금속자원의 유용성분을 추출하는 생물학적인 기술로 공정상 위험성이 낮고 환경오염을 저감할 수 있는 환경친화적인 방법이다. 서민환 국립생물자원관장은 “앞으로도 우리나라의 다양한 생물자원을 발굴해 저탄소·녹색산업 육성에 기여할 수 있도록 생물자원 소재화 연구를 이어 나가겠다”고 밝혔다. aber@fnnews.com 박지영 기자
2024-10-14 09:45:16[파이낸셜뉴스] 코오롱그룹이 경기도 일산 킨텍스에서 개최되는 국내 최대 수소산업 국제 컨퍼런스인 H2 MEET 2024에 참가한다고 25일 밝혔다. 코오롱그룹은 개최 첫 해인 2020년부터 참가해 올해도 국내 수소산업의 중추기업으로 독보적인 첨단 수소산업 기술력을 선보인다. 코오롱그룹은 현재 수소 생산과 수송, 활용 등 수소산업분야 전반에 공급망 구축을 목표로 미래 전략을 실행해 나가고 있다. 국내 최고 수준의 전해질 분리막 기술과 국내 1위의 풍력발전사업 인프라를 바탕으로 그린수소를 생산하는 동시에 수소연료전지차의 심장인 연료전지의 수분제어장치를 국내 최초로 개발해 공급했다. 이를 바탕으로 2047년까지 탄소배출 제로인 넷 제로 2047 달성을 실현한다는 계획이다. 코오롱그룹의 수소사업분야의 핵심역할을 맡고 있는 코오롱인더스트리는 수소연료전지 자동차의 핵심 소재인 PEM1과 MEA2 및 수분제어장치3 등 수소모빌리티 산업분야 중심의 경쟁력을 선보인다. 지난 1989년부터 분리막으로 불리는 '멤브레인' 연구를 시작해 2006년 국내 최초로 수소차의 핵심 부품인 수분제어장치를 개발, 현대자동차에 공급 중이며, 2020년부터는 수소차용 연료전지 핵심소재인 고분자 전해질막(PEM)을 양산하고 막전극접합체(MEA) 생산 기반을 마련했다. 코오롱인더스트리는 앞으로 수전해 소재 기술을 더욱 발전시켜 그린 수소 생산 소재로 사업 영역을 확대할 계획이다. 뿐만 아니라 과불화화합물(PFAS) 규제에 대응하기 위해 탄화수소계 PEM 개발에 착수, 수전해 분야에서의 선제적인 사업화 추진을 모색하고 있다. 코오롱ENP는 소음기하우징, 히터하우징, 막가습기하우징, 이온필터 하우징 등의 수소차 부품소재를 전시한다. 치수안정성, 지이온용출 특성, 가스저감 특성을 지닌 소재들을 통해 수소연료전지와 관련한 부품들이 제 기능을 수행할 수 있게끔 최적화된 어플리케이션을 제시한다. 코오롱스페이스웍스도 이번 전시에서 자체 개발한 탄소섬유 중간재 ‘토우프레그 '와 수소연료탱크 제품을 전시한다. 토우프레그는 강도가 뛰어난 탄소섬유에 에폭시 수지를 함침시켜 만든 소재로 금속이나 플라스틱 연료탱크의 겉면에 감는 드라이 와인딩 방식으로 제작해 연료탱크의 강도를 획기적으로 개선한다. 코오롱스페이스웍스의 기술을 바탕으로 개발한 토우프레그 및 수소연료탱크는 자동차, 선박, 미사일 연소관, 우주발사체 등 다양한 분야에 적용할 수 있으며 경량성과 내구성이 뛰어나다. 코오롱그룹은 이를 바탕으로 수소 생산에서 운송·저장, 발전 사업에 이르는 전 분야를 아우르는 H2 플랫폼을 구축해 나갈 예정이다. yon@fnnews.com 홍요은 기자
2024-09-25 10:10:03[파이낸셜뉴스] 한국원자력연구원 방사성폐기물총괄관리실 은희철 박사팀이 세계 최고 수준인 90% 고순도 우라늄 추출 신기술 개발에 성공해 국내 특허를 출원했다. 원자력연 은희철 박사 연구팀은 우라늄에 선택적으로 반응하는 특정 질소화합물을 이용, 우라늄 용액을 효율적으로 침전시키는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.. 용액 속 이온 상으로 존재하는 우라늄을 침전, 여과하는 과정을 거쳐 최대 95%의 고순도 우라늄을 추출할 수 있다. 기존 다단계 복합공정으로 추출한 우라늄 순도(75∼85%)보다 월등히 높은 수준이다. 원자력연구원 측은 "이 기술은 방사성폐기물 속에 있는 우라늄을 회수해 재활용하고, 나머지 물질은 일반폐기물로 처리할 수 있어 환경적·경제적 효과가 상당할 것"이라고 설명했다. 특히, 우라늄 오염 토양 및 물질의 제염공정에서 발생하는 폐액 처리에도 적용해 2차 폐기물의 50% 이상을 줄일 수 있어 폐기물 처리 비용 절감도 기대할 수 있다. 연구진은 향후 해외 시장 진출 및 기술 선점을 위해 세계 우라늄 주요 생산국 등에 해외 특허도 출원할 계획이다. 원자력발전의 원료인 우라늄은 광석에서 추출하는 단계부터 활용 후 폐기물에 이르기까지 다양한 물질에 녹아 존재한다. 따라서 이 우라늄을 효과적으로 추출하고 회수하는 것은 자원을 효율적으로 활용하고, 폐기물을 줄이는 친환경적 기술이다. 연구진은 다양한 금속이 녹아 있는 용액에서 90% 이상의 고순도 우라늄만 추출할 수 있는 기술을 개발했다. 먼저 특정 질소화합물을 이용해 우라늄에 선택적으로 반응하는 조건을 찾아냈다. 이 원리를 이용해 우라늄 용액에 과산화수소(H2O2)와 함께 해당 질소화합물을 첨가하면 우라늄 뭉쳐지면서 아래로 가라 앉는다. 용액 속에 이온상으로 존재하는 우라늄을 침전, 여과하는 과정을 거치면 고순도의 산화물 형태로 회수할 수 있으며, 우라늄 추출 후 사용했던 첨가제는 물과 질소로 분해해 처리할 수 있다. 이 우라늄 추출 기술은 최대 95%의 고순도 우라늄을 추출해 기존의 다단계 복합공정으로 추출한 우라늄 순도(75~85%)보다 월등히 높은 세계 최고 수준이다. 또, 첨가제 주입과 혼합을 통한 균일화로 공정을 단순화했고, pH 모니터링을 통한 제어가 가능해 산업현장에서의 활용성을 높였다. 김택진 방사성폐기물관리센터장은 "세계 최고의 우라늄 추출 기술로서 우라늄 정련 분야에 혁신적 바람을 일으킬 것"이라며, "세계 우라늄 시장에 진입해 국내 우라늄 수급 안정화에 기여하겠다"고 말했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-09-10 09:28:55