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[IT뉴스]독성물질 사용 32% 줄인 제염기술…친환경 원전 해체 기여

온카뱅크관리자

2026-10-14 16:27:25

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 <img alt="왼쪽부터 미구타 파우스틴 응굴리미 UST 졸업생(제1저자, 현 탄자니아 원자력위원회 연구원), 김시온 UST 통합과정생(공동저자), 노창현 UST 교수(교신저자), 오른쪽 위 윤석민 UST 통합과정생(공동저자). UST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/14/dongascience/20261014162344515obke.png" data-org-width="680" dmcf-mid="7LLtJ7Eoix" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/14/dongascience/20261014162344515obke.png" width="658">
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 왼쪽부터 미구타 파우스틴 응굴리미 UST 졸업생(제1저자, 현 탄자니아 원자력위원회 연구원), 김시온 UST 통합과정생(공동저자), 노창현 UST 교수(교신저자), 오른쪽 위 윤석민 UST 통합과정생(공동저자). UST 제공
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 지난해 국내 첫 상용 원자력발전소(원전)인 고리 1호기 해체가 승인되고 올해 4월부터 본격적인 해체 작업에 들어가면서 해체 기술과 향후 원전 해체 시장에 관심이 쏠린다. 국내 연구팀이 원전 해체 필수 과정인 제염 작업에 필요한 독성 화학물질 사용량을 줄이고 제염 후 나오는 폐액까지 효율적으로 처리하는 친환경 기술을 개발했다.
 과학기술연합대학원대학교(UST)은 노창현 한국원자력연구원 스쿨 교수팀이 친환경 원전 해체 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 연구결과는 1일(현지시간) 국제학술지 '유해물질 저널'에 공개됐다.
 원전 해체는 원전 기능을 영구적으로 정지하고 시설과 부지를 철거해 방사성 오염을 제거하는 활동을 말한다. 해체 과정에서 작업자의 방사선 피폭을 막기 위해 배관 내부의 방사성 오염물질을 제거하는 제염 작업이 필수다. 
 냉각재로 일반 물보다 무거운 '중수'를 쓰는 중수로형 원전에서 원자로와 냉각재 계통을 잇는 배관 안쪽에는 방사성물질인 코발트(Co)-60이 섞인 녹 층이 쌓인다. 정비 및 해체 작업자의 방사선 피폭을 일으키는 주요 원인으로 꼽힌다.
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 <img alt="부산 기장군에 있는 고리 원자력발전소 전경. 고리 1호기는 2017년 6월 가동 40년 만에 영구정지됐다. 한국수력원자력 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/14/dongascience/20261014162345854vcve.jpg" data-org-width="500" dmcf-mid="z5MYPtgRiQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/14/dongascience/20261014162345854vcve.jpg" width="658">
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 부산 기장군에 있는 고리 원자력발전소 전경. 고리 1호기는 2017년 6월 가동 40년 만에 영구정지됐다. 한국수력원자력 제공
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 방사성 녹 층을 녹여 없애기 위해 쓰이는 제염 화학약품의 주요 성분은 하이드라진이다. 하이드라진은 인체 독성이 매우 강한 유해물질이다. 제염 후 유해 방사성 폐액이 남아 또 다른 환경 부담으로 작용한다는 점도 해결 과제다.
 연구팀은 녹 층을 녹이는 단계부터 폐액 속 금속을 걸러내고 남은 독성 약품을 분해하는 단계까지 하나로 이어지는 통합 공정을 개발했다.
 먼저 탄소강 배관을 300℃ 고온에 3주간 녹슬게 해 실제 원전 배관에서 수년에 걸쳐 쌓이는 코발트 함유 녹 층을 단시간에 재현했다. 실험 결과 제염제 성분 중 구리를 빼고 하이드라진 농도를 기존의 5분의 1 수준으로 낮추자 제염액의 성능이 개선된다는 사실이 확인됐다.
 작업 중 생기는 찌꺼기(슬러지)는 절반 이하로 줄었고 작업 후 발생한 폐액은 산도를 조절해 녹아 있던 철과 코발트를 고체 가루로 가라앉혀 걸러냈다. 이후 과산화수소와 자외선 발광다이오드(LED)를 함께 사용해 폐액에 남은 하이드라진을 분해했다. 과산화수소와 자외선을 함께 쓸 때 생기는 강한 산화 물질이 하이드라진 분해의 핵심이라는 사실도 규명됐다.
 전체 공정에서 사용하는 하이드라진 양은 기존 대비 약 32% 절감됐다. 기술경제성평가(TEA) 결과 운영비용은 약 13% 감소했다. 전과정평가(LCA) 결과 기후변화, 산성화, 부영양화 영향은 동등한 수준을 유지했고 독성 관련 환경영향은 약 11~21% 감소했다.
 해체가 진행 중인 고리 1호기는 냉각재로 일반적인 물을 쓰는 경수로 방식이다. 국내 중수로 원전은 경북 경주시에 있는 월성 1~4호기로 1호기는 영구정지된 상태고 2~4호기는 가동 중이다.
 연구팀은 "연구결과를 가동 중인 중수로 원전 정비와 월성 1호기 등의 해체 과정에 적용하면 정비 및 해체 작업자의 방사선 피폭을 효과적으로 줄일 것으로 기대된다"며 "하이드라진, 구리 등 화학약품 사용량을 줄이고 찌꺼기, 방사성 폐액 등 2차 폐기물 발생도 줄여 방사성 폐기물 처리 및 처분 부담을 덜고 비용 절감에도 기여할 것으로 전망된다"고 설명했다.
 노 교수는 "월성 1호기 등 중수로 원전 해체뿐 아니라 다른 원전 유형과 가동 원전에도 적용되며 유해물질 정화가 필요한 산업 분야로도 확장 가능하다"며 "원전 해체 경쟁력 강화와 탄소중립 목표 달성에 기여할 것"이라고 밝혔다.
 &lt;참고 자료&gt; - doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.143754
 [이병구 기자 2bottle9@donga.com]
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