▲ 한국원자력연구원 원자력환경실에서 해수 중 스트론튬-90 신속분석법을 개발했다(왼쪽부터) 정나린 UST대학원생, 김현철 박사, 김가현 연구원. / 사진=한국원자력연구원

해수중 스트론튬-90 하루면 확인 가능

신속분석법, 국내외 기관서 속속 활용

내년 세슘분석법도 국제표준 추가제안

해수 중 존재하는 방사성 물질인 스트론튬-90은 매우 극미량이며, 화학적 거동이 유사한 물질이 많아 분리 측정에 많은 시간이 소요된다. 하지만 몇 해 전 국내 연구진이 분석 절차를 간소화하고 소요 시간을 획기적으로 단축한 기술을 개발해 화제였다. 그런데 최근 그 기술이 국제표준으로 인정받아 우리나라가 해양방사능분석을 주도한다는 기분 좋은 소식이 더해졌다.

한국원자력연구원은 자체 개발한 해수 중 스트론튬-90(90Sr) 신속분석법이 지난 1일 국제표준화기구(ISO) 수질분야(TC147) 총회에서 국제표준으로 승인됐다고 밝혔다.

원자력환경실 김현철 박사팀은 분석이 어려운 스트론튬-90 대신 '딸핵종(daughter nuclide, 방사성 핵종이 붕괴해 생성된 핵종)'인 이트륨-90(90Y)을 통해 간접적으로 확인하는 분석법을 개발했다. 이는 모핵종의 반감기가 딸핵종의 반감기보다 월등히 긴 경우 일정 시간이 지나면 모핵종과 딸핵종의 방사능 농도와 같아지는 영속평형 현상을 활용한 것으로, 이트륨-90을 흡착하는 수지와 자체 개발한 자동핵종분리장치를 통해 분석 시간을 기존 3주에서 단 2일로 대폭 단축했다.

또한, 시료 전처리에 활용할 수 있는 대용량 해수 전처리 장비를 자체 개발해 전처리 시간을 3시간으로 대폭 줄여 하루면 최종 분석이 가능하게 했다. 특히 시료 전처리 장비는 2022년 국내 기업에 기술이전 및 상용화에 성공해(SALT-100, ㈜위드텍) 국내외 기관에서 활용 중이다.

▲ 김현철 박사 연구팀은 프랑스 IRSN과 스트론튬-90 신속분석법을 활용해 공동조사를 실시했다. / 사진=한국원자력연구원

스트론튬-90 신속분석법과 전처리 장비는 현재 국내 방사능 관련 주요 기관(한수원, 원자력환경공단, 경북대)이 택해 해양방사능 감시에 활용하고 있다. 또한 프랑스 방사선방호원자력안전연구소(IRSN)도 이 기술을 채택했으며, 지난 7월 IRSN 측 요청으로 연구팀과 함께 공동 조사를 시행한 바 있다.

한편, IAEA 해양환경실험실(MEL)도 해수 전처리 장비를 설치했다. 다만, MEL 측은 스트론튬-90이 아닌 세슘 분석에 활용할 예정으로, 이 역시 연구팀이 개발한 또 다른 해양방사능분석법인 방사성세슘 신속분석법을 채택해 내년부터 활용하기 위함이다.

향후 연구팀은 이번에 국제표준으로 승인된 스트론튬-90 신속분석법을 반영한 ISO 13160:2021 개정안 작업을 주관해 2027년 발행할 예정이며, 표준 분석법으로서 국제적 활용도가 높아질 것으로 예상된다.

또한 내년에는 해수 중 방사성세슘 신속분석법도 국제표준으로 추가 제안해 승인받을 수 있도록 노력할 계획이다.

연구원 이완로 안전관리단장은 “이번 ISO의 스트론튬-90 신속분석법 국제표준 승인은 국내 연구진이 개발한 방사능 분석법이 글로벌 스탠다드로 인정된 최초 사례”라며, “앞으로도 지속적인 연구개발을 통해 해양방사능분석 분야의 국제 리더십을 공공히 하겠다”고 밝혔다.