방사능 물을 정수하는 방법들

[코난.카페장(경기)]

동일본 대지진 6주기입니다. 그때 원전폭발로 아직도 수습이 안되고 방사능은 계속 확산되고 있죠  당시 카페에선 방사능에 관해 여러 토론이 이루어지고 심지어 방사능을 대비한 방독면과 요오드정제를 외국서 수입 공구하자는 얘기도 나왔었습니다.

작년엔 5.8규모의 경주지진으로 노후된 고리원전에 이상이 생겨 방사능이 퍼지면 어떻게 해야하냐는 의문이 제기됬습니다.

또한 최근엔 북한선제공격 이슈로 인해 만약 전쟁이 터져 핵무기가 사용되어지면 우린 어떻게 대처해야하느냐도 많은 사람들이 의문을 가지실겁니다.

사실 전술핵무기는 생각보다 위력이 크지 않아 폭심 5킬로이상 지하나 빌딩깊숙한곳에 있으면 생존확율이 꽤 커집니다.

문제는 방사능인데 이또한 사나흘이면 바람에 날려 확산됩니다. 그러나 물은 다릅니다. 상수원에 방사능 물질이 집중적으로 고여들어 침전되면 또 양이적다하더라도 오랫동안 마시면 몸에 문제가 생길수밖에 없는것이죠

방사능 물을 정수하는 방법들을 알아두는것이 중요한데 마침 2015년에 탄소중독화성인님이 올리실 좋은 자료가 잇어 다시 공개합니다. 탄소님은 젊은분이지만 제가 알기로 우리카페에서 화생방과 방사능에대해서 가장 전문가이신분입니다.

이하 탄소님글...................

방사성 물질이 함유된 물은 어떻게 정수해야 하는가에 대해선 자료가 별로 없더군요 정리해보았습니다.

요오드, 세슘, 스트론튬, 주요 자연방사능인 라듐, 우라늄 위주로 알아보았습니다

요오드는 원전,핵포발 초기

세슘은 장기적으로 가장 중요한 동위원소

스트론튬은 핵폭발시에만 공기중으로 방출, 후쿠시마의 경우 바다로 방출, 생물학적 체내 반감기가 길고 뼈에 농축되 세슘보다 위험합니다.

라듐, 우라늄은 지하수에 많은양이 함유되 위협적인 방사성 동위원소입니다

1. 활성탄 (Activated Carbon or Charcoal)

일반적으로 흡착제로 많이 쓰이는 활성탄은 방사능 정에는 별로 효과를 발휘하지 못합니다.

요오드 흡착에 약간 효과를 보이고 나머지 금속 방사능에는 거의 효과가 없습니다.

방사성 요오드는 물속에서 주로 Iodid(I-) 와 Iodate(IO3-) 형태로 존재하는데, 수도물은 염소처리를 하면서 Iodate 비중이 높아집니다. 활성탄은 Iodide에는 어느정도 효과가 있고 Iodate에는 효과가 별로 없습니다

2. 이온교환(Ion Exchanger)

예로부터 물속의 방사성 물질 흡착에 주로 사용되던 방식입니다.

세슘은 1가 알칼리 금속으로 물속에서 Cs+ 스트론튬은 Sr+2로 존재합니다. (양이온)

고등학교 과학시간에 센물을 단물으로 바꾸는 방법에서 이온교환방법을 배우게됩니다. 이온교환재의 Na+ 가 물속의 Ca, Mg 으로 치환되는것이죠. Cs, Sr 도 Na 보다 반응성이 높으므로 Cs, Sr 이 화학적으로 흡착되고 이온교환재의 Na 이 방출됩니다.

자연또는 합성 이온교환/흡착재인 제올라이트가 Cs, Sr흡착에 매우 효과적이며(약간만 있으면 99%이상), 양이온만 교환되므로 요오드에는 효과가 없습니다

Mixed Bed 이온교환재가 있는데, 양이온 교환수지와 음이온 교환수지를 섞어놓은것으로 세슘, 스트론튬, 요오드 등 방사성 이온들을 제거하는데 효과적입니다 (초순수 제조장치의 전처리제로서도 사용됨)

걍 물에 풀어써도 되고 가격도 저렴합니다

3. 중공사막(UF, Ultra Filteration), MF(Micro Filteration)

일반적인 정수기의 핵심필터, 아주 미세한 입자를 걸러주는 필터입니다.

정수의 경우 물리,화학적 흡착이 아닌경우 필터의 구멍보다 작은입자는 대부분 빠져나갑니다 (공기정화는 작아도 걸러짐)

방사성물질, 미네랄이 UF, MF 보다 작으므로 미네랄도 통과하고 대부분 방사성물질이 대부분 통과됩니다

결론은 방사능에 효과 없어요

4. 역삼투압(RO, Reverse Osmosis)

요오드, 세슘, 스트론튬, 라듐, 우라늄, 라돈에 매우 효과적입니다.

많은 연구결과가 위 동위원소들에 대해 90% 이상의 효율을 보여줬으며 우라늄 스트론튬같은 경우엔 대개 99%이상 제거됩니다

셀롤레이트 보다 폴리아미드 역삼투압이 더 좋은 성능을 보여주며 같은 폴리아미드 역삼투압이라 해도 역삼투압 성능평가 기준인

NaCl Regection 결과에 따라 성능은 달라질수 있습니다. (소금을 녹여 Na+ 와 Cl- 이온을 거르는 성능을 테스트, 보통 99% 내외)

산성수, 미네랄 제거와 관련된 논란이 있지만 저라면 방사능 먹느리 산성수 먹겠습니다 ㅎㅎ 일상적으로 먹는 탄산수, 커피, 과일, 주스의 경우 역삼투압 물보다 산도가 훨신 높습니다 (수치상으론크게 차이안나나, Log 스케일이므로)

단점은 역삼투압 방식의 경우 대부분 수압이 유지되거나(수돗물 직접연결) 수압과 전력 모두를 요구한다는 것입니다. 그리고 국내 역삼투압 정수기 넘 비싸고 맘에드는게 없네요.. 직구해야 할듯

지하수 드시는분들은 왠만하면 역삼투압 정수기로 드세요

5. 증류(Evaporation)

대부분 방사성 물질을 매우 높은효율로 제거할수 있으나 휘발성 방사성물질은 예외입니다. 아마 요오드가 휘발성이 높으니 증류볍으로 제거효율이 떨어질듯 합니다.

에너지와 비용대비 비효율적입니다. 또한 개인이 급조해 만든 증류기는 작은 물방울이 튀어 들어갈수 있습니다.

6. 세라믹 필터

자세한 이론은 못찾아봤지만, 후쿠시마 빗물을 이용한 정수 테스트에서 세라믹 필터가 들어간 가정용정수기가 (브리타 형태) 세슘 요오드를 높은 효율로 제거하였습니다. 활성탄과 입자필터는 효과가 별로없으니 세라믹필터가 세슘 요오드 제거에 효과가 있나봅니다

7. 나노필터(Nano Filteration)

역삼투압과 중공사막 사이의 필터사이즈를 가진 나노필터

중공사막보다 많은종류의 오염물을 제거하면서도 미네랄은 어느정도 유지되는듯 합니다.

세슘, 요오드, 우라늄에 높은 효율을 가지고 있지만 라듐에 대한 제거효율이 낮은걸 보니 다른 여러 방사성물질도 통과될 가능성이 있겠습니다

※ 같은물을 같은필터에 여러번 거르면 더욱 정수효과가 커집니다.

※ 물과 공기의 정화 메커니즘은 완전히 다르므로 서로 참고해서는 안됩니다.

http://cafe.daum.net/push21/Mbhu/851

[탄소중독화성인(창원)]

블루하비(울산부산) 네 감사합니다 이온교환이 진행되면 색상이 변하는 이온교환수지도 있던데 투명하우징에 넣고 관리하면 더 좋을듯 하네요 이렇게 키트로도 판매하더군요
물론 생수 비축이 가장 바람직하겠지만요^^;

[황금]

제가 한때 열심히 나름 공부한 결과 역삼투암 방식만으로는 부족하고 활성탄(activated carbon) 필터도 필요하다는 게 결론이었는데 역삼투압 필터는 사용하면서 필터안이 쉽게 더러워지는 단점이 있어서 저는 저렴한 증류기를 구입해서 증류기 나오는 곳에 활성탄 필터를 사용해서 물을 먹고 있어요. 세라믹 필터가 방사능 제거에 효과가 있다는 것에 대해서는 처음 들어서 유튭에 가서 보니까 진흙 항아리로 물을 필터하는 방법도 있다는 걸 배웠고 진흙으로 냉장고를 만드는 인도인에 대해서도 알 수 있어서 유익했네요. 덕분에 여러가지로 배웠네요. 고맙습니다.

[탄소중독화성인(창원)]

감사합니다 증류수를 드시고 계시군요~
아무래도 역삼투압 필터수명을 위해선 앞에 프리입자필터와 프리카본필터가 있어야 겠습니다

[배움엔끝이없구나(경기)]

이글도 선추천 후감상 ㅎㅎ

[탄소중독화성인(창원)]

네^^