KR20180026903A

KR20180026903A - 프러시안 블루의 회수 방법 및 이를 이용한 세슘의 제거 방법

Info

Publication number: KR20180026903A
Application number: KR1020160113809A
Authority: KR
Inventors: 노창현; 강성민; 장성찬; 허윤석
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2016-09-05
Publication date: 2018-03-14
Also published as: KR101856995B1

Abstract

본 발명은 프러시안 블루의 회수 방법 및 이를 이용한 세슘의 제거 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 프러시안 블루의 회수 방법; 및 세슘으로 오염된 용액에 프러시안 블루를 추가하여 세슘을 흡착하는 단계, 및 세슘이 흡착된 프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하여 프러시안 블루를 회수하는 단계를 포함하는 세슘의 제거 방법에 관한 것이다.

Description

프러시안 블루의 회수 방법 및 이를 이용한 세슘의 제거 방법{METHOD FOR RECOVERING PRUSSIAN BLUE AND METHOD FOR REMOVING CESIUM FROM AQUEOUS SOLUTION}

본 발명은 프러시안 블루의 회수 방법 및 이를 이용한 세슘의 제거 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 추가의 응집제를 사용하지 않고 프러시안 블루를 응집 및 침전시키는 방법과 이를 이용한 세슘의 제거 방법에 관한 것이다.

최근 일본 원전 사고에 의해 원자력 안전에 대한 관심이 커졌으며, 방사성 이온 오염에 대비해 나노 재료 기반 흡착제들이 많이 개발되고 있다. 나노 재료 기반 흡착제의 산업화에 있어서 가장 큰 문제는 흡착 반응 후 다시 나노 재료들을 회수하여 나노 재료에 의한 2차 오염이 발생할 수 있으며, 방사성 물질의 재분산을 막아야 한다는 점이다.

한편, 방사성 폐액에는 세슘, 스트론튬 등과 같은 핵종이 포함되어 있으며, 이와 같이 방사성 폐액 중에 포함되는 세슘은 요오드에 비해 반감기가 길어 폐액을 그대로 유출시킬 수 없고 세슘을 회수하여야 할 필요가 있다.

세슘을 함유하는 폐수에서 세슘을 분리 및 제거하는 수단으로, 종래 다양한 방법이 제안되어 있다. 예를 들어, 일본특허공개 제2014-064991호는 세슘을 포함한 폐액의 처리 방법에 관한 것으로, 세슘 함유 폐액에 헥사시아노철(II) 산 착체의 염과 철 또는 아연의 염을 첨가 배합해 상기 폐액 중에서 프러시안 블루형 금속 착체를 형성시키고 이어서 산을 이용하여 상기 폐액의 pH를 프러시안 블루형 금속 착체의 용해도가 작아지도록 조정함으로써 폐액 중에서 생성한 침전물을 분리하고, 침전물과 처리액을 분리하는 단계를 포함한다. 현재 방사성 세슘의 흡착제로 많이 쓰이고 있는 프러시안 블루는 흡착 반응 후에 일반적으로 백반을 사용하여 알카리도를 조절하여 응집시켜 침전을 유도한다. 현재 실제 공정에서는 5~50 mg/L 의 백반을 사용하여 침전을 유도하고 있다.

보다 상세하게, 종래에는 세슘 오염 물질로부터 세슘을 제거하기 위해서 1차 적으로 물을 사용하여 오염 물질로부터 세슘을 씻어내고, 이때 발생한 세슘 이온 오염액은 세슘 응집 장치에서 흡착제와 응집제를 사용하여 세슘 이온을 제거하게 된다. 이때 사용된 응집제는 주로 명반 또는 백반이 사용되는데, 이들은 응집 장치를 통과 후 슬러지와 여과액으로 분리된다. 상기 슬러지는 방사능 농도를 측정하여 기준치 이하는 처분장에 보내지며, 여과액 역시 방사능 검사 후 농도 측정을 통해 기준치 이하의 여과액은 자연 방류하게 된다.

그러나, 이와 같이 후속 처리가 요구되는 응집제를 사용한 종래 공정은 대량화에 한계를 갖고 있다. 따라서, 응집체의 추가를 필요로 하지 않는 프러시안 블루의 응집 및 침전 방법이 제공되는 경우에는 친환경적이고 간편하게 세슘을 제거하는 방법에 응용할 수 있으므로, 관련 분야에서 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

이에 본 발명의 한 측면은 응집제를 사용하지 않고 프러시안 블루를 회수할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 응집제를 사용하지 않고 세슘에 흡착된 프러시안 블루를 회수하는 세슘의 제거 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 견지에 의하면, 프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 프러시안 블루의 회수 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 견지에 의하면, 세슘으로 오염된 용액에 프러시안 블루를 추가하여 세슘을 흡착하는 단계 및 세슘이 흡착된 프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하여 프러시안 블루를 회수하는 단계를 포함하는 세슘의 제거 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면 방사선을 이용하여 세슘 흡착제로 사용되고 있는 프러시안 블루의 침전 및 응집화를 유도함으로써 프러시안 블루 및 세슘을 친환경적이고 효과적으로 제거할 수 있는 방법이 제공된다. 따라서 본 발명을 이용하는 경우 방사성 오염 물질 제거용 대량 설비의 제작이 가능하게 되고, 또한 방사성 폐기물의 최종 처리 시 폐기물의 부피에 비례하는 비용의 절감 효과와 함께 효율적인 방사성 오염물질 처리 공정이 가능해 지게 된다.

도 1은 방사선에 의한 물 분해 및 이에 따른 프러시안 블루 응집화 공정의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 예시적인 세슘 제거 공정의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 3은 방사선 조사량에 따른 프러시안 블루의 침전 효과 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 방사선 조사량에 따른 프러시안 블루 용액의 pH 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 방사선 조사 후, 각각의 조사량에 따른 상등액의 흡광도를 나타낸 것이다.
도 6은 방사선 조사 후, 현미경을 통한 응집화 확인 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 방사선 조사 전과 후의 투과 전자 현미경 이미지를 나타낸 것으로, 도 7(A)는 감마선 조사 전 프러시안 블루의 TEM 이미지, 도 7(B)는 이의 확대 이미지, 도 7(C)는 감마선 조사 후 프러시안 블루의 TEM 이미지, 도 7 (D)는 이의 확대 이미지이다.
도 8은 방사선 조사량에 따른 상등액 내 프러시안 블루의 함량비를 나타낸 것이다.
도 9는 프러시안 블루를 포함하는 용액에 DMSO가 50 중량% 포함된 경우 방사선 조사량에 따른 프러시안 블루의 침전 효과 변화를 나타낸 것이다.
도 10은 방사선 조사 후 제거된 세슘의 양을 측정하여 침전 효율을 확인한 결과를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 의하면, 방사선 기반의 프러시안 블루 나노 입자의 침전 및 응집화 방법이 제공된다.

보다 상세하게 본 발명은 프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 프러시안 블루의 회수 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 프러시안 블루를 포함하는 수용액에 방사선을 조사하는 단계를 수행하면, 도 1에 도식적으로 나타낸 바와 같이 물(H₂O)이 H⁺, ^·OH, e^- 등으로 분해된다. 그 결과 수소 이온에 의해 물의 pH가 낮아지고, 프러시안 블루 내부의 철 이온의 환원에 의해 프러시안 블루의 침전 및 응집화가 진행되게 된다.

이와 같이 응집 및 침전 된 프러시안 블루는 쉽게 상등액(상층액)과 분리가 가능하며, 응집 및 침전을 위한 추가 응집제의 사용이 불필요하므로 응집된 형태의 프러시안 블루의 폐기물 처리 시 이에 상응하는 부피도 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 기존의 화학적 응집제를 사용하지 않으므로 친환경적이다.

본 발명에 있어서 상기 용액은 수용액인 것이 바람직하고, 물이 50 중량% 이상 포함되는 어떠한 수용액일 수 있으며, 예를 들어 해수, 토양 침출수 등 방사성 세슘에 오염된 수용액이 적용될 수 있다. 한편, 상기 용액은 알코올이 50 중량% 미만으로 포함된 것이 바람직하며, 알코올이 50 중량% 이상 포함된 경우에는 방사선에 의해 생성된 전자가 알코올에 의해 소비되어 철 이온을 충분히 환원시키지 못하므로 침전을 원활하게 유도하지 못하는 문제가 있다.

한편, 상기 용액은 DMSO 및/또는 DMF를 사용 시 침전 유도 반응이 더욱 향상되며, 이 경우 낮은 방사선 선량에서도 침전이 잘 유도된다. 따라서, 프러시안 블루를 포함하는 용액의 전체 중량을 기준으로 DMSO, DMF 또는 이들의 혼합 용액을 0 초과 내지 50 중량%, 바람직하게는 10 초과 내지 40 중량 %의 양으로 추가로 포함하는 것이 바람직하며, 이 경우 응집 효과가 더욱 향상될 수 있다.

보다 상세하게, 상기 용액이 DMSO 및/또는 DMF를 추가로 포함하는 경우에는 0.5 내지 10 kGy, 바람직하게는 2 내지 9 kGy 정도의 낮은 선량에서도 우수한 침전 효과를 획득할 수 있다. 다만, 상기 DMSO 및/또는 DMF가 50 중량%를 초과하여 포함되는 고농도의 경우에는 환경 문제 및 독성 문제가 야기될 수 있다.

본 발명에 적용될 수 있는 상기 방사선은 감마선(⁶⁰Co), 이온빔, 전자빔, 양성자 빔으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나인 것이며, 바람직하게는 감마선인 것이다.

상기 방사선을 조사하는 단계는 0.5 kGy 내지 200 kGy의 선량으로 수행되는 것이 바람직하고, 0.5 kGy 내지 100 kGy의 선량으로 수행되는 것이 보다 바람직하며, 20 내지 70 kGy의 선량으로 수행되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 방사선을 조사하는 단계의 선량이 0.5 kGy 미만인 경우에는 프러시안 블루의 응집 및 침전이 불충분한 문제가 있고, 100 kGy 정도 조사 시 80 % 정도 침전되는 것을 확인하였으며, 200 kGy를 초과하는 경우에는 선량의 증가에 비하여 효과의 상승이 미미하여 공정 경제상 바람직하지 않다.

상기 방사선을 조사하는 단계는 0.5 kGy/h 내지 15 kGy/h의 시간 당 선량으로 수행되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 kGy/h 내지 10 kGy/h의 시간 당 선량으로 수행되는 것이다.

상기 방사선을 조사하는 단계가 0.5 kGy/h 미만의 시간 당 선량으로 수행되는 경우에는 프러시안 블루의 응집 및 침전에 오랜 시간이 소요되어 공정 경제 상 바람직하지 않다.

상기 프러시안 블루는 평균 입경이 약 100 내지 500nm의 나노 분말 형태인 것이 바람직하며, 100nm 미만인 경우에는 수용액에 상에 분산이 매우 잘되어 있어서 증가된 방사선 조사 시간 및 세기가 요구되며, 500 nm를 초과하는 경우에도 상대적으로 침전이 유도가 쉬워서 방사선 처리 시간이 적게 소요될 수 있으나, 상기 범위의 프러시안 블루가 일반적으로 용이하게 상업적으로 입수 가능한 것으로, 다만 이에 특히 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서 상기 방사선을 조사하는 단계가 수행된 후 프러시안 블루를 포함하는 용액의 pH는 4.5 내지 6인 것이 바람직하고, 5 내지 5.5인 것이 보다 바람직하다.

이때, 상기 방사선을 조사하는 단계가 수행된 후 프러시안 블루를 포함하는 용액의 pH가 4.5 미만인 경우에는 이러한 pH 도달을 위해 방사선이 높은 선량으로 조사되어야 하므로 공정 경제 상 바람직하지 않고, pH 6을 초과하는 경우에는 pH 감소에 따른 프러시안 블루의 응집 및 침전 효과가 불충분할 수 있다.

나아가, 상기 방사선을 조사하는 단계에 의해 침전된 침전물을 고액분리에 의해 회수하는 단계를 추가로 포함하여 프러시안 블루를 회수할 수 있다. 상기 고액분리는 통상적인 고액분리 장치를 이용할 수 있는 것으로, 그 방식 및 장치가 특히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 가압 여과, 흡인 여과, 원심분리 등의 여과 수단을 적용할 수 있다.

나아가, 본 발명에 의하면 세슘의 제거 방법이 제공되며, 본 발명에 의한 세슘의 제거 방법은 세슘으로 오염된 용액에 프러시안 블루를 추가하여 세슘을 흡착하는 단계; 및 프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하여 프러시안 블루를 회수하는 단계를 포함하는 것이다.

보다 상세하게, 예를 들어 세슘으로 오염된 수용액 또는 바닷물에 세슘에 대한 선택적 흡착능이 우수한 프러시안 블루 나노 입자를 흡착제로 사용하면, 프러시안 블루의 K⁺ 이온과 세슘의 이온 교환에 의한 흡착이 진행되어 프러시안 블루에 세슘 이온이 흡착된다. 본 발명은 이와 같이 세슘 이온이 흡착된 프러시안 블루가 포함된 용액에 방사선을 조사하여 프러시안 블루를 회수하는 단계를 포함하는 것이다.

이때 상기 세슘 이온이 흡착된 프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하여 프러시안 블루를 회수하는 단계는 상기 본 발명의 프러시안 블루의 회수 방법에서 기술한 바와 같다.

본 발명에 있어서 상기 방사선이 조사된 후 프러시안 블루를 포함하는 용액의 pH는 4.5 내지 6인 것이 바람직하고, 5 내지 5.5인 것이 보다 바람직하다.

이때, 상기 방사선이 조사된 후 프러시안 블루를 포함하는 용액의 pH가 4.5 미만인 경우에는 이러한 pH 도달을 위해 방사선이 높은 선량으로 조사되어야 하므로 공정 경제 상 바람직하지 않고, pH 6을 초과하는 경우에는 pH 감소에 따른 프러시안 블루의 응집 및 침전 효과가 불충분할 수 있다.

나아가, 본 발명의 세슘의 제거 방법은 방사선 조사에 의해 침전된 침전물을 고액분리에 의해 회수하는 단계를 추가로 포함하여 프러시안 블루를 회수할 수 있다. 상기 고액분리는 통상적인 고액분리 장치를 이용할 수 있는 것으로, 그 방식 및 장치가 특히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 가압 여과, 흡인 여과, 원심분리 등의 여과 수단을 적용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 방사선을 이용하여 세슘 흡착제로 사용되고 있는 프러시안 블루의 침전 및 응집화를 유도함으로써 세슘을 친환경적이고 효과적으로 제거할 수 있는 방법이 제공된다.

따라서, 본 발명을 이용하여 방사성 오염 물질 제거용 대량 설비 제작이 가능하게 되고, 또한 방사성 폐기물의 최종 처리 시 폐기물의 부피에 비례하는 비용의 절감 효과 및 효율적인 방사성 오염물질 처리 공정이 가능해 지게 된다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예

1. 프러시안 블루 제거 공정

정제수 10 mL에 프러시안 블루 10 mg (농도: 1 mg/ml)을 투입하고, 이후 감마선 조사 장치를 이용하여 10 - 70 kGy 선량의 방사선을 10 kGy/h 로 조사하였다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1

하기 표 1에 기재된 선량의 방사선을 각각 조사한 것을 제외하고는 상술한 바와 같은 동일한 공정에 의해 방사선을 조사하였다.

실시예 번호	방사선 조사 선량(kGy)
실시예 1	20
실시예 2	30
실시예 3	40
실시예 4	50
실시예 5	60
실시예 6	70
비교예 1	10

비교예 2

정제수 10 mL에 프러시안 블루 10 mg (농도: 1 mg/ml)을 투입하고, 이후 방사선을 조사하지 않았다(0 kGy).

2. DMSO를 추가로 포함하는 프러시안 블루 제거 공정

정제수 5 mL에 DMSO 5 ml를 추가하고, 프러시안 블루 10 mg (농도: 1 mg/ml)을 투입하고, 이후 감마선 조사 장치를 이용하여 0 - 9 kGy 선량의 방사선을 0.5 kGy/h 로 조사하였다.

DMSO가 추가로 포함된 경우 방사선 조사량에 의한 프러시안 블루의 침전 및 응집 효과를 확인하여 도 9에 나타내었다. 도 9에 나타난 바와 같이 방사선 조사량이 증가함에 따라 프러시안 블루의 침전이 증가하였으며, 한편 DMSO가 추가되지 않은 경우에 비하면 0.5 kGy의 낮은 선량의 방사선 조사의 경우에도 침전이 현저하게 효과적으로 획득되는 것을 확인할 수 있었다.

3. 방사선에 의한 프러시안 블루의 침전 및 응집화

방사선 조사량에 의한 프러시안 블루의 침전 및 응집 효과를 확인하였다. 도 3에 나타난 바와 같이 방사선 조사량이 증가함에 따라 프러시안 블루의 침전이 증가하였으며, 그 결과 방사선을 이용하여 응집 효과를 획득할 수 있음을 확인할 수 있었다.

한편, 방사선이 조사되지 않은 비교예 2 및 10kGy의 선량이 조사된 비교예 1의 경우는 침전이 거의 이루어지지 않고, 프러시안 블루 나노 입자의 침전 현상도 미미한 것을 확인할 수 있었다.

4. 프러시안 블루 용액의 방사선 조사량에 따른 pH 변화

프러시안 블루가 1 mg/mL 의 농도로 분산된 용액에 다양한 선량의 방사선을 조사한 후 pH를 측정하였다.

그 결과 도 4에 나타난 바와 같이 10 kGy의 선량이 조사되었을 때, pH 의 수치가 급격하게 감소하는 것을 확인하였다.

한편, 20 - 70 kGy 선량에서는 pH가 약간 상승하였으나, 그 이유는 프러시안 블루의 상호 응집화 과정에서 방사선에 의해 생성된 H+ 이온이 소비되어서 pH의 상승이 유도됨을 확인하였다.

또한, 10 kGy 선량에서는 pH가 낮음에도 불구하고 방사선 조사를 통해 프러시안 블루 나노 입자간 응집화를 유도할 수 있을 정도의 에너지가 아니기 때문에 프러시안 블루의 침전이 충분하게 획득되지 않았다.

5. UV-vis 스펙트로미터를 사용한 상등액 흡광도 조사

프러시안 블루는 690 nm 파장에서 특성 피크를 나타내며, 이러한 현상에 기초하여상기 3.의 실험과 관련한 상등액의 흡광도를 측정함으로써 상등액에 남아있는 프러시안 블루의 잔존양을 확인하였다.

그 결과 도 5에 나타난 바와 같이 방사선을 조사하지 않은 비교예 2 및 방사선 선량 10 kGy를 조사한 비교예 1은 많은 양의 프러시안 블루가 상등액에 남아 있었고, 실시예 1 내지 실시예 6의 경우에는 상등액의 프러시안 블루가 확연하게 감소됨을 확인할 수 있었다.

6. 방사선 조사 후 나노 입자의 응집화 확인

형광현미경(Leica, DMIL)을 통하여 실시예 및 비교예에서의 프러시안 블루 나노 입자의 응집화를 육안으로 확인하였다.

그 결과 도 6에 나타난 바와 같이 방사선 조사 전 프러시안 블루 나노 입자는 잘 분산되어 입자 형태를 확인하기 어려웠으나, 방사선 조사 후에는 응집화에 의해 프러시안 블루가 큰 입자로 응집됨을 형태적으로 확인할 수 있다. 도 6에서 배율은 40 배로 하여 확인하였다.

7. 투과 전자 현미경을 통한 방사선 조사 후 나노 입자의 응집화 확인

투과전자 현미경 (Philips, CM200)을 통하여 실시예 3 및 비교예 2에서의 프러시안 블루 나노 입자의 형태를 추가로 확인 하였다.

그 결과를 도 7에서 확인할 수 있으며, 도 7(A) 및 도 7(B)는 방사선 조사 전 프러시안 블루의 이미지이고, 이 때는 프러시안 블루 나노 입자가 잘 분산되어 있음을 확인할 수 있다.

한편, 도 7(C) 및 도 7(D)는 30 kGy 감마선 조사 후인 실시예 3의 프러시안 블루의 입자 형태를 보여주고 있으며, 응집화에 의해 큰 덩어리로 존재함을 확인할 수 있고, 따라서 침전 효과가 발생하게 된다.

8. 방사선 조사량에 따른 침전 효율

방사선 조사 전과 후의 실시예 및 비교예에서의 프러시안 블루 입자의 무게를 측정하여 침전 효율을 확인하였다.

도 8은 방사선 조사 후 침전된 나노 입자의 양을 측정하여 침전 효율을 확인한 결과를 나타낸 것으로, 방사선 선량이 10 kGy인 비교예 1 및 방사선을 조사하지 않은 비교예 2는 침전이 진행되지 않다가, 방사선 선량 20 kGy부터 침전 효율이 급격하게 증가함을 확인 하였으며, 그 결과 방사선 세기에 따라 약 80 % 향상된 침전 효율을 획득할 수 있음을 확인 할 수 있었다.

9. 세슘 제거 공정

세슘이 1, 2.5, 5, 10, 25, 50 및 100 ppm 농도로 포함된 세슘 오염수 10 mL에 프러시안 블루 10 mg (농도: 1 mg/ml)을 투입하여 (1), 세슘을 프러시안 블루로 흡착하였다(2). 이후 감마선 조사 장치를 이용하여 10 - 70 kGy 선량의 방사선을 10 kGy/h 로 조사하였다(3). 상기 본 발명의 공정은 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같다.

도 2에 도시된 바와 같이 이후 응집된 침전물은 핵종 폐기물 처리장으로 보내고, 분리된 폐수는 방사능 검사를 거쳐 자연방류 할 수 있다.

그 후, 각 감마선 선량에 따라 세슘 농도 별 제거 효과를 확인하였다. 이때, 흡착 성능을 흡착 등온선을 이용하여 평가하였고, 흡착 성능을 1 내지 100 ppm의 세슘의 초기 농도 변화에 따라 조사하였다.

여기서, q_e 및 q_max 는 각각 평형 흡착 성능 및 단층 최대 흡착 성능(mg/g)을 나타내고, Ce 는 평형 세슘의 농도를 나타낸다. 랭뮤어 모델은 모든 활성 사이트가 균등하며 독립적이라는 가정하에 균일한 흡착제 표면 위에 세슘(Cs)의 단층 흡착 과정을 나타낸다. 비선형 방정식은 하기와 같다.

실시예 8 내지 10 및 비교예 3

상술한 20 - 70 kGy 선량 중 하기 표 2에 기재된 선량의 방사선을 각각 조사한 것을 제외하고는 동일한 공정에 의해 방사선을 조사하였다.

실시예 번호	방사선 조사 선량(kGy)
실시예 8	30
실시예 9	50
실시예 10	70
비교예 3	10

도 10은 방사선 조사 후 제거된 세슘의 양을 측정하여 침전 효율을 확인한 결과를 나타낸 것으로, 방사선 선량이 10 kGy 인 비교예 3은 침전이 진행되지 않아 제거 효율이 없다가, 고농도의 세슘 용액에서는 침전 반응이 일어나 제거 효율이 증가함을 확인할 수 있었다. 나아가, 방사선 선량 30 kGy부터 침전 효율이 급격하게 증가함을 확인 하였으며, 그 결과 방사선 세기에 따라 최대 200 mg/g의 향상된 세슘 최대 흡착량을 획득할 수 있음을 확인 할 수 있었다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims

프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 프러시안 블루의 회수 방법.
제1항에 있어서, 상기 용액은 수용액인, 프러시안 블루의 회수 방법.
제1항에 있어서, 상기 용액은 DMSO, DMF 또는 이들의 혼합을 0 초과 내지 50 중량%의 함량으로 추가로 포함하는, 프러시안 블루의 회수 방법.
제1항에 있어서, 상기 방사선은 감마선(⁶⁰Co), 이온빔, 전자빔 및 양성자 빔으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나인, 프러시안 블루의 회수 방법.
제1항에 있어서, 상기 방사선을 조사하는 단계는 0.5 kGy 내지 200 kGy의 선량으로 수행되는, 프러시안 블루의 회수 방법.
제1항에 있어서, 상기 방사선을 조사하는 단계는 0.5 kGy/h 내지 15 kGy/h의 시간 당 선량으로 수행되는, 프러시안 블루의 회수 방법.
제1항에 있어서, 상기 프러시안 블루는 평균 입경이 100내지 500nm의 나노 분말 형태인, 프러시안 블루의 회수 방법.
제1항에 있어서, 상기 방사선을 조사하는 단계에 의해 침전된 침전물을 고액분리에 의해 회수하는 단계를 추가로 포함하는, 프러시안 블루의 회수 방법.
세슘으로 오염된 용액에 프러시안 블루를 추가하여 세슘을 흡착하는 단계; 및
세슘이 흡착된 프러시안 블루를 포함하는 용액에 방사선을 조사하여 프러시안 블루를 회수하는 단계를 포함하는, 세슘의 제거 방법.
제9항에 있어서, 방사선 조사에 의해 침전된 침전물을 고액분리에 의해 회수하는 단계를 추가로 포함하는, 세슘의 제거 방법.