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세균으로 방사능 물질 막는다고? 목록

조회 : 3144 | 2014-03-19

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  국내 연구진이 미생물을 이용해 방사능 물질이 지하수를 통해 확산되는 것을 막을 수 있는 방법을 규명해 주목받고 있다.


  한국원자력연구원 방사성폐기물처분연구부 이승엽 선임연구원 팀은 땅 속 깊이 사는 미생물을 이용한 우라늄 제거 원리를 규명하는데 성공했다고 11일 밝혔다. 이 원리를 이용한 기술이 개발된다면 폐쇄 우라늄 광산이나 일본 후쿠시마 원전사고 현장 같은 곳에서 방사능 물질 확산을 막는데 도움이 될 것으로 기대된다.


  사실 심층부에 있는 미생물 중 일부가 우라늄의 성질을 바꾼다는 것은 잘 알려져 있다. 우라늄은 원자 최 외곽을 도는 전자 숫자에 따라 ‘6가 우라늄’과 ‘4가 우라늄’으로 나뉘는데, 6가 우라늄은 물에 녹지만 4가 우라늄은 물에 잘 녹지 않고, 안정적이고 단단한 결정성 광물로 변한다.

 

  전문가들은 이 원리를 이용한다면 원전이나 폐 우라늄광 인근 토양을 미생물로 처리할 경우 6가 우라늄이 4가 우라늄으로 바뀌면서 지하수를 통한 확산을 막을 수 있을 것으로 봤다. 선진국을 중심으로 이 같은 원리를 이용한 기술개발이 활발했지만, 결국 다시 방사능 물질이 지하수로 녹아들어가 허사가 되곤 했다. 문제는 그 원인을 알 수 없었다는 것.

 

  이승엽 박사팀은 연구원 내에 마련된 ‘지하처분연구시설(KURT)’에서 지하 암반수에 생존하는 미생물인 ‘디설포비브리오(Desulfovibrio)’를 이용해 실험한 결과, 우라늄의 핵종을 인위적으로 바꾸는데 성공했다.

 

  이 미생물은 지하수에 녹아 있는 ‘황’과 ‘철’을 이용해 전기가 잘 통하는 황화철(FeS)이라는 광물을 만들었는데, 이 황화철이 전자 흐름에 민감한 6가 우라늄을 끌어당겨 흡착시켜 4가 우라늄으로 바꾼 것이다.

 

  또 연구팀은 황화철이 우라늄의 성질을 바꿔 지하수에 녹아 들어가는 것은 막아 주지만, 잠시 시간이 흐른 다음에는 미생물이 4가 우라늄을 다시 더 작은 크기의 ‘나노-콜로이드’ 형태로 분리시킨다는 것을 알아냈다. 나노 콜로이드 형태가 된 우라늄은 물에 녹지 않지만, 지하수로는 흘러들어갈 수 있었다는 말이다.

 

  이 연구원은 “이번 연구는 미생물이 우라늄의 화학적 성질을 바꾸는 원리를 세계 최초로 알아냈다는데 의미가 있다”며 “다양한 연구를 통해 우라늄이 나노-콜로이드 상태로 변환되기 전에 별도로 처리를 하는 방식을 개발한다면 방사능 물질 확산도 완전히 막을 수 있을 것”이라고 말했다.

 

  이번 연구성과는 지난달 8일 발간된 지구화학 분야 국제 과학 전문지인 ‘화학지질(제370호)’ 최신호에 실렸다.

 

 

  동아사이언스 대전=전승민 기자 enhanced@donga.com

 

 

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