고순도 우라늄 추출 기술 개발…“방사성폐기물 감소로 환경·경제적 가치 기대”

은희철 원자력연 박사 연구팀, 우라늄 추출 기술 개발

방사성폐기물 속 우라늄 재활용, 나머지 물질 일반폐기 가능

우라늄 용액에서 침전반응을 통해 고순도 우라늄을 추출하고 있다. ⓒ한국원자력연구원

한국원자력연구원은 다양한 금속이 녹아 있는 용액에서 침전반응을 통해 90% 이상의 고순도 우라늄을 선택적으로 추출할 수 있는 기술을 개발해 국내 특허를 출원했다고 10일 밝혔다.

은희철 방사성폐기물총괄관리실 박사 연구팀은 특정 질소화합물을 이용해 우라늄에 선택적으로 반응하는 조건을 도출했다. 이 조건을 바탕으로 우라늄 용액에 과산화수소(H2O2)와 함께 해당 질소화합물을 첨가해 우라늄을 효율적으로 침전시키는 기술을 개발했다.

용액 속에 이온상으로 존재하는 우라늄을 침전, 여과하는 과정을 거치면 고순도의 산화물 형태로 회수할 수 있다. 우라늄 추출 후 사용했던 첨가제는 물과 질소로 분해해 처리할 수 있다.

연구팀이 개발한 기술로 처리할 경우 최대 95% 고순도 우라늄을 추출할 수 있는데, 이는 기존 다단계 복합공정으로 추출한 우라늄 순도(75~85%)보다 수준이다.

또 첨가제 주입과 교반(혼합을 통한 균일화)으로 공정을 단순화했다. pH 모니터링을 통한 제어가 가능해 산업현장에서의 활용성을 높였다.

이 기술을 활용해 방사성폐기물 속에 있는 우라늄은 회수해 재활용하고, 나머지 물질은 일반폐기물로 처리할 수 있어 환경적․경제적 효과가 상당할 것으로 원자력연 측은 예상하고 있다.

우라늄 오염 토양 및 물질의 제염공정에서 발생하는 폐액 처리에도 적용해 2차 폐기물의 50% 이상을 줄일 수 있어 폐기물 처리 비용 절감도 기대할 수 있다.

연구팀은 향후 해외 시장 진출 및 기술 선점을 위해 세계 우라늄 주요 생산국 등 해외 특허도 출원할 계획이다.

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.