'무궁무진' 바닷속 우라늄 흡착…中 '우라늄 사냥꾼' 개발

중국은 세계에서 원전을 가장 빠르게 늘리는 국가이지만 우라늄 수급을 사실상 전량 수입에 의존한다. 중국 연구팀이 바다속을 마치 물고기처럼 헤엄쳐 다니며 우라늄을 빨아들이는 물질을 개발했다.

27일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국과학원 청해염호연구소 연구팀은 빛으로 구동되는 금속·유기 골격 마이크로모터를 만들어 관련 연구 결과를 나노기술 분야 학술지 '나노 리서치'레 게재했다.

이 마이크로모터는 물속에서 자율적으로 이동하며 우라늄 이온을 포획할 수 있다. 실험실 테스트에서 이렇게 물속을 이동하는 입자들은 우라늄을 최대 1g당 406mg까지 흡착했다. 포획된 우라늄은 안정적인 광물화 형태로 고정돼 저장된다.

소량의 과산화수소 연료가 공급되면 이 마이크로모터는 초당 약 7마이크로미터 속도로 스스로 움직이게 된다. 빛을 받으면 속도는 거의 두 배로 증가한다. 연구진은 이 같은 추진 매커니즘을 '태양광 기반 부스트'라고 표현했다.

연구진은 이 물질을 개발하기 위해 직경이 인간 머리카락보다 얇은 스펀지 구조의 입자를 설계하고 장기간 물속에서도 안전성을 유지하도록 내부 화학 구조를 마련했다.

연구팀의 책임 과학자인 저우융취안은 "기존의 흡착제가 정지 상태로 우라늄 이온이 흘러오기를 기다리는 것과 달리, 이 새로운 시스템은 물속을 능동적으로 이동하며 목표를 찾아간다"며 "빛에 의해 구동되기 때문에 비교적 친환경적이기도 하다"고 말했다.

SCMP는 이번 개발이 원전을 빠르게 늘리는 중국에 전략적으로 중요한 의미를 갖는다고 평가했다. 중국에 매장된 우라늄은 세계 매장량의 약 5% 수준으로 추정되지만 전 세계 신규 원전 건설의 절반 이상이 중국일 정도로 원전을 빠른 속도로 늘려나간다. 이 때문에 우라늄을 사실상 전량 수입에 의존하고 있는 것으로 파악된다. 하지만 해수에 포함된 약 45억톤의 우라늄 추출이 가능해지면 상황이 달라질 수 있다.

다만 이번 연구 책임자인 저우융취안은 "기술의 대규모 적용을 위해서는 중요한 실질적 장애물들이 남아있다"며 "특히 염호에서는 염도가 너무 높아져 (물질이) 작동할 수 없다"고 말했다. 현재 중국의 염호에선 주로 칼륨 리튬을 추출하는데 그 밖의 많은 미량 원소는 추출비용이 높아 방치된 상태다. 저우융취안은 "우라늄, 루비듐, 세슘과 같은 자원은 훨씬 더 많은 관심을 받을 가치가 있다"고 덧붙였다.