中 연구진, 바닷물서 우라늄 추출 신기술 개발

중국 과학자들이 캔들 왁스를 활용해 바닷물에서 우라늄을 효율적으로 추출할 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 18일(현지시각) 중국 다롄 화학 물리학 연구소 연구팀은 학술지 'Advanced Functional Materials'에 발표한 논문을 통해 이같이 밝혔다.
연구팀이 개발한 기술은 캔들 왁스를 사용해 다공성 하이드로겔 입자를 제조한 뒤, 이를 흡수성 고분자 재료가 포함된 복합 비드로 만드는 방식이다. 연구진은 "전체 제조 과정이 간단하고 비용 효율적이며 확장이 용이하다"고 설명했다.

실험 결과, 개발된 비드는 연안 해수에서 15일 동안 테스트했을 때 1g당 4.79mg의 우라늄을 추출할 수 있었다. 시뮬레이션 바닷물에서는 더 높은 성능을 보여 1g당 8.23mg의 우라늄 추출이 가능했다. 우라늄이 함유된 물에서의 추출 효율은 95.9%에서 99.5%에 달했다.

이번 연구는 원자력 발전 연료의 안정적 확보 측면에서 큰 의미가 있다. 현재 전 세계 지상 우라늄 매장량은 약 760만 톤으로, 100년 내 고갈될 것으로 예상한다. 반면, 바다에는 약 45억 톤의 우라늄이 존재하는 것으로 추정된다.
특히, 중국의 경우 다른 어느 나라보다 많은 원자력 발전소를 건설하고 있지만, 자국 내 우라늄 광석은 저급이며 수입에 의존하는 상황이다. 연구팀은 "비전통적 우라늄 자원 활용은 지속 가능한 전력 생산에 매우 유익할 것"이라고 강조했다.

개발된 비드의 장점은 재사용이 가능하다는 점이다. 5회 연속 사용 후에도 우라늄 흡수 용량 감소는 31.2%에 그쳤다. 연구팀은 "이번 연구 결과는 자연 바닷물에서 우라늄을 포획할 수 있는 상당한 잠재력을 확인했다"고 평가했다.

전문가들은 "이번 연구가 바다에 풍부하게 존재하는 우라늄 자원을 효율적으로 활용할 새로운 가능성을 제시했다"며 "향후 실용화를 위한 추가 연구가 필요할 것"이라고 전망했다.
한편, 바닷물에서의 우라늄 추출은 그동안 우라늄이 광범위하게 분산되어 있어 농도가 매우 낮다는 점 때문에 실용화에 어려움을 겪어왔다. 이번 연구는 이러한 기술적 한계를 극복할 수 있는 새로운 방법을 제시했다는 평가를 받고 있다.

중국의 바닷물 우라늄 추출 기술 개발은 한국 원자력 산업에 중요한 시사점을 제공한다. 한국도 중국과 마찬가지로 원전 연료인 우라늄을 전량 수입에 의존하고 있어, 이러한 신기술 개발이 시급한 상황이다.

전문가들은 "한국도 자체 기술 개발을 통한 원전 연료 확보 방안을 모색해야 할 시점"이라며 "특히 바다에 인접한 지리적 특성을 활용한 해수 우라늄 추출 기술 연구에 더 많은 투자가 필요하다"고 지적한다.

더불어 원자력 에너지의 지속가능성 확보를 위해서는 산학연 협력을 통한 연구개발 강화가 필수적이라는 의견이다. "중국이 보여준 혁신적인 접근 방식을 참고해 한국 실정에 맞는 기술 개발이 이뤄져야 한다"는 것이 업계의 중론이다.

나아가 탄소중립 실현을 위한 원자력 발전의 중요성이 커지는 상황에서, 안정적인 연료 확보는 국가 에너지 안보의 핵심 과제가 될 것으로 전망된다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com