석유계 피치를 이용한 세슘의 처리능력 향상

Enhancement of Cesium Treatment Using Petroleum Pitch

석유계 피치는 석유제의 제조공정에서 발생되는 부산물로서, 활성탄과 비교하여 가격 경쟁력이뛰어나고, 기존의 상용 활성탄보다 우수한 물성을 갖고 있다. 그리고 석유계 피치는 특정 온도 이상에서 연화되는 특성으로 인하여 다양한 형태로 성형이 가능하며, 기공 조절이 가능한 흡착제로 사용할 수 있다고 알려졌다. 또한, 후쿠시마 다이치 핵발전소의 사고 이후 방사능 오염이 주요한 환경관심사가 되었다. 특히, 세슘 이온은 긴 반감기와 감마선 방출로 인하여 더 많은 우려를 받아왔다. 그리고 방사성 세슘은 다른 방사선 핵종과 비교하여 수계에 존재할 때, 확산계수가 크고 수화 반경이작아서 물에 쉽게 용해되며 나트륨 및 칼륨과 화학적 성질이 유사하기 때문에 생물체에 쉽게 흡수된다. 그 결과, 인체에 방사성 세슘이 노출될 경우 간, 방광, 신장, 갑상선암 등 건강에 심각한 영향을 미칠수 있으며, 많은 유기체의 세포를 파괴하고, 내부 기능을 손상시켜서 심각한 유전 질환을 유발시킨다고 보고되었다. 수중에서 세슘 이온을 처리하기 위해서는 전기 응집, 역삼투, 증류, 이온 교환, 전기화학적 분리와 같은 다양한 처리 방법들이 사용되었다고 알려졌다. 그러나 이러한 처리 방법들은 많은 비용이 요구되며, 대규모 적용에 적합하지 않다고 보고되었다. 반면에 흡착은 폐수 처리를 위하여효과적이고 저렴하며, 적용이 간단하다고 알려졌다. 따라서 본 연구에서는 저렴하고 다공성 구조로알려진 석유계 잔사유 피치를 화학적 개질을 수행하여 흡착제로 사용하였으며, 수중에 존재하는 세슘 이온을 효과적으로 처리하고자 하는 실험적 고찰이 이루어졌다.