방사능 오염 청정 기술 환경 재난 대응 획기적 전환
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방사능 오염 청정 기술 환경 재난 대응 획기적 전환
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국내 연구진이 인공지능(AI)을 활용해 방사성 요오드를 제거할 수 있는 신소재를 발견했다.
이들은 앞으로 다양한 산학 협력을 통해 방사성 오염 흡착제 분말부터 오염수 처리 필터까지 상용화 연구에 나설 계획이다.
한국과학기술원(KAIST) 원자력 및 양자공학과의 류호진 교수 연구팀은 한국화학연구원 디지털화학연구센터의 노주환 선임연구원과 협력하여
방사성 요오드와 같은 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있는 신소재를 AI를 활용해 찾아내는 기술을 개발했다고 밝혔다.
원자력 에너지 활용 분야에서 방사성 폐기물 관리가 가장 중요한 과제 중 하나로 꼽힌다.
특히 방사성 요오드는 반감기가 길고 이동성 및 생체 유독성이 높아 환경이나 인체에 심각한 위협을 끼칠 가능성이 크다.
최근 연구에 따르면, 방사성 요오드는 수용액 환경에서 주로 요오드산염 형태로 존재한다고 밝혀졌지만 기존 은 기반 흡착제는
요오드산염에 대해 낮은 화학적 흡착력을 보여 효과적이지 않았다.
이에 따라 요오드산염을 효율적으로 제거할 수 있는 새로운 흡착제 개발이 시급한 상황이었다.
연구팀은 기계학습을 기반으로 한 실험 전략을 통해 다양한 금속 원소를 포함한 이중층 수산화물(Layered Double Hydroxide)이라는
화합물에서 최적의 요오드산염 흡착제를 발견했다.
AI 분석을 통해 후보 물질의 16%만 실험적으로 검증했음에도 요오드산염 제거에 가장 적합한 신소재를 찾아내는 데 성공했다.
특히 이번에 개발된 구리, 크롬, 철, 알루미늄 기반의 다중금속 이중층 수산화물은 요오드산염에 대해 90% 이상의 높은 흡착 성능을 보이며 주목받았다.
류호진 교수는 "AI를 활용해 방대한 신소재 후보군 중에서 방사성 오염 제거에 적합한 물질을 효율적으로 식별할 수 있었다"며,
"이번 연구는 원자력 환경 정화를 위한 신소재 개발 속도를 크게 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다"고 전했다.
원자력 에너지 활용 분야에서 방사성 폐기물 관리가 가장 중요한 과제 중 하나로 꼽힌다.
특히 방사성 요오드는 반감기가 길고 이동성 및 생체 유독성이 높아 환경이나 인체에 심각한 위협을 끼칠 가능성이 크다.
최근 연구에 따르면, 방사성 요오드는 수용액 환경에서 주로 요오드산염 형태로 존재한다고 밝혀졌지만 기존 은 기반 흡착제는
요오드산염에 대해 낮은 화학적 흡착력을 보여 효과적이지 않았다.
연구진은 이번에 개발한 기술로 국내 특허를 출원했으며, 해외 특허 출원을 진행 중이다.
앞으로 방사성 오염 흡착제의 성능을 강화하고 이를 바탕으로 오염수 처리 필터 분야에서도 산학 협력을 통해 상용화를 추진할 계획이다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '위험물질 저널(Journal of Hazardous Materials)' 온라인판에 지난 5월 26일 게재됐다.
