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[와우! 과학] 바닷물에서 우라늄 캐낸다…흡착 기술 개발

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▲ 바닷물에서 채취에 성공한 우라늄 (출처=Pacific Northwest National Laboratory)

▲ 흡착식 채취 시스템(출처=Pacific Northwest National Laboratory)



바다는 인류에게 반드시 필요한 수많은 자원을 지니고 있다. 식량 자원은 말할 것도 없고 막대한 양이 석유와 가스가 바다에서 채취되고 있다. 하지만 인류는 바다 자원의 극히 일부만 이용하고 있을 뿐이다. 점차 많아지는 자원 수요와 육지에서의 자원 고갈을 생각하면 해양 자원 개발은 선택이 아닌 필수다. 예를 들어 깊은 바다 밑에 잠자고 있는 망간 단괴를 비롯한 광물 자원은 경제적인 채굴만 가능하면 엄청난 양을 꺼내 사용할 수 있다.

하지만 사실 바다에서 광물 자원을 채취하기 위해 반드시 바다속 깊이 들어가야만 하는 것은 아니다. 왜냐하면, 바닷물 자체에도 많은 자원이 있기 때문이다. 비록 그 농도가 낮아 경제적인 채굴이 어렵지만, 리튬이나 금처럼 유용한 자원을 바닷물에서 채취하는 연구가 활발히 진행 중이다.

의외의 사실처럼 들릴지는 모르지만, 바닷물에도 매우 미량의 우라늄이 녹아 있다. 농도는 3ppb (parts per billion, 10억분의 1)에 불과하지만, 바닷물의 양이 많기 때문에 사실 바닷물에 녹아 있는 우라늄이 지상에서 채취 가능한 우라늄보다 500배 정도 많다. 이 우라늄을 모두 채취할 수 있다면 100만kW급 원전 1,000개를 10만 년 동안 가동할 수 있다. 물론 그렇게 많은 우라늄은 필요 없지만, 우라늄 자체가 비싼 물질이기 때문에 소규모로 채취해도 경제성을 지닐 수 있다.

미국 에너지부의 지원을 받은 PNNL (Pacific Northwest National Laboratory)의 연구팀은 아크릴 섬유를 이용한 새로운 흡착식 채취 기술을 개발했다. 이 섬유는 그다지 첨단 기술처럼 보이지 않지만, 대신 매우 단순해 대량 생산이 용이한 장점이 있다.

사실 유일한 공정은 바닷물을 먼지털이처럼 보이는 장치에 흘려보내 우라늄을 흡착시키는 것뿐이다. 연구팀은 우라늄이 흡착된 섬유를 가공해 5g의 우라늄을 채취했다. (사진) 연구팀은 이 기술을 사용화하기 위해 아이다호에 위치한 LCW Supercritical Technologies사와 손잡고 연구를 진행 중이다.

바닷물에 유용한 자원이 많다는 사실은 오래전부터 알려졌지만, 소금을 제외하면 농도가 너무 낮아 경제적인 채취가 어려웠다.



우라늄을 포함해 지상에서 구하기 힘든 자원을 경제적으로 채취할 수 있는 기술이 개발되면 우리나라처럼 자원은 부족해도 바다에 접한 지역이 많은 국가에는 새로운 기회가 될 수 있다. 바닷물에서 광물을 채취하는 기술에 관심이 가는 이유다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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