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질 낮은 `벤토나이트` 품질 높여 대량 생산 성공…사용후핵연료 처분장에 활용

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원자력연, 방수 및 흡착력 높이는 기술 개발
고준위폐기장 운영 시 완충재로 활용 기대
수입에 의존하고 있는 '벤토나이트'의 품질을 높여 대량 생산할 수 있는 공정기술이 국산화됐다. 이 벤토나이트는 사용후핵연료를 담은 처분 용기 주변에 완충재로 활용할 수 있어 방사성폐기물처분에 활용될 것으로 기대된다.

한국원자력연구원은 김봉주 박사 연구팀이 국내산 저품질 벤토나이트를 외국산과 동등한 품질까지 높일 수 있는 생산공정을 개발했다고 14일 밝혔다.

벤토나이트는 우리 주변에서 볼 수 있는 점토의 일종으로, 물을 흡수하면 부피가 크게 팽창하는 특성을 지녀 방수재로 널리 쓰인다. 불순물을 흡착·제거하는 능력도 탁월해 정제·탈색, 건조제, 화장품·의약품 원료로 사용된다.

연구팀은 벤토나이트를 물과 섞어 슬러지를 만들고, 초음파로 광물질 입자를 분산시킨 후, 슬러지에 미세 기포를 투입해 가벼운 입자를 띄우는 부유 선별 방식으로 가벼운 몬모릴로나이트 입자를 분리해 냈다. 몬모릴로나이트는 벤토나이트의 주성분으로, 방수와 흡착 특성이 있는 천연 점토자원이다. 함량이 높을수록 고품질 벤토나이트에 해당한다.


연구팀은 이런 공정을 통해 벤토나이트 내 몬모릴로나이트 함량을 60%에서 94%까지 향상시키는 데 성공했다. 국내산 벤토나이트는 몬모릴로나이트 함량이 외국산에 비해 매우 낮은 데 이를 높이는 공정기술을 개발한 것이다.
연구팀은 고품질 벤토나이트를 대량 생산할 수 있는 부유 선별장치에 대한 실증을 진행할 계획이다.

김봉주 원자력연 박사는 "품질이 높은 벤토나이트를 수입에 의존하지 않고 자체 대량 생산할 수 있게 돼 연간 6000억원의 비용 절감 효과를 거둘 수 있을 것"이라며 "향후 고준위폐기물 처분장 운영 시 완충재로 대량의 벤토나이트를 확보할 수 있게 될 것으로 기대한다"고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
질 낮은 `벤토나이트` 품질 높여 대량 생산 성공…사용후핵연료 처분장에 활용
한국원자력연구원은 저품질 국내산 벤토나이트의 품질을 높여 대량 생산할 수 있는 공정기술을 개발했다. 사진은 원자력연이 개발한 고품질 벤토나이트를 대량 생산할 수 있는 부유선별 장치.

원자력연 제공




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