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후쿠시마 원전 사고 5년, 그곳은 안전할까

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후쿠시마 원전 사고 5년, 그곳은 안전할까

2016.03.06 18:11

사이언스 제공
사이언스 제공
2011년 3월 11일. 일본 북동쪽 해안가에 리히터 규모 9.0의 대지진이 발생했다.

 

파고 40m가 넘는 쓰나미가 일본 도호쿠(東北) 일대를 덮치며 1만5893명이 사망했고, 2572명이 실종됐다. 가장 큰 문제는 쓰나미의 여파로 일어난 후쿠시마(福島) 원전사고였다.

 

5년이 지난 지금도 일본을 비롯한 전 세계 과학자들은 후쿠시마를 사고 전으로 돌려놓기 위한 노력을 계속하고 있다. 이번 주 ‘사이언스’는 후쿠시마 사고 5주기를 맞아 아시아 지국장인 데니스 노마일의 후쿠시마 취재기를 표지로 선정했다.

 

 

 

● “가장 큰 문제는 방사선량에 대한 지식 부족”

 

후쿠시마 원전으로부터 23km 떨어진 히로노정의 모습. - 동아일보DB 제공
후쿠시마 원전으로부터 23km 떨어진 히로노정의 모습. - 동아일보DB 제공

후쿠시마는 사람이 거의 살지 않는 지역으로 남아 있다. 인근 7개 지방 지자체에서 사고 원전 20㎞ 밖으로 철수 명령을 내렸기 때문이다. 

 

현재까지 일본 정부는 실외 방사선량을 시간당 0.23μSv(마이크로시버트) 이하로 낮추겠다는 목표 하에 900만 ㎥가량의 오염된 토양과 잔해를 치웠다. 서울의 방사선량은 0.15~0.213μSv 정도다. 전문가들은 현재 추세라면 2017년 봄에는 후쿠시마 주민의 70%가 고향으로 돌아올 수 있을 것으로 예상하고 있다.

 

하지만 수치상으로 안전하다고 해서 주민들의 심적 걱정까지 해결해줄 순 없다는 것이 일부 전문가들의 지적이다. 카츠노부 사쿠라 미나미소마(南相馬) 시장은 사이언스와의 인터뷰에서 “많은 사람들이 정부가 목표로 하는 방사선량이 의미하는 바와 안전기준에 대한 지식이 부족하기 때문에 별도의 교육 없이는 고향으로의 복귀를 결정하기 어려울 것”이라고 말했다.

  

● 제염해체 작업, 10% 완료된 상태

 

후쿠시마 제1원전 4호기의 모습. - 동아일보DB 제공
후쿠시마 제1원전 4호기의 모습. - 동아일보DB 제공

후쿠시마 원전을 운영하는 도쿄전력 측은 현재 발전소의 상태가 “지극히 안정적”이라고 밝혔다. 후쿠시마 발전소 운영자인 아키라 우노 씨는 “5년 전에 비해 원자력 연료에서 나오는 방사능과 열은 상당히 떨어졌다”며 “30~40년 후 해체 완료를 목표로 2021년부터는 본격적으로 발전기 안에 있는 잔해를 제거하기 시작할 예정”이라고 말했다. 이 작업에 소요되는 비용은 최대 90억 달러(10조9800억 원) 이상으로 예상된다.

 

우노 씨에 따르면 제염해체는 현재까지 약 10% 진행된 상태다. 2014년 12월에는 큰 난관 중 하나로 꼽히던 제1원전 4호기 수조 안에 있던 사용후핵연료 1535개를 처리했다. 하지만 여전한 고민은 방사능에 오염된 물을 처리하는 문제다.

 

현재 냉각수를 투입해 제 1원전 1, 2, 3호기 내부의 연료 과열과 용융을 막고 있다. 사용된 냉각수는 원전 지하로 배수되는데 이곳에서 지하수와 섞인다. 도쿄전력은 현재 10m 높이의 강철 탱크 안에 오염수를 저장하고 있지만 용량에 한계가 온 상태다.

 

이를 위해 도쿄전력은 지하에 저장된 오염수의 열을 식힐 수 있는 냉각벽 공사를 시행할 예정이라고 밝혔다. 1500여 개의 파이프를 기반암 30m 아래에 심어두고 고장난 3기의 원전을 둘러싸 물이 순환하며 파이프 주변을 냉각시키려는 것이다.

 

● ‘뮤온’ 입자와 로봇 이용해 발전소 내부 청소

 

연료 잔해를 복구하는 숙제도 남아 있다. 현재 여러 국적의 과학자들이 일본과의 협업을 통해 후쿠시마 원전 내부의 상태를 정확하게 파악하기 위한 연구를 진행하고 있다.

 

거대규모의 강입자가속기 내부에서 양성자를 충돌한 후 만들어진 입자들의 모습. 노란색으로 표시된 것이
거대규모의 강입자가속기 내부에서 양성자를 충돌한 후 만들어진 입자들의 모습. 노란색으로 표시된 것이 '뮤온'입자다. - GAMMA 제공

일본 고에너지가속기연구기구(KEK)가 이끄는 원자력 제염해체 분야 국제 공동연구진은 경입자인 ‘뮤온(muon)’을 이용해 발전소 내 용융된 연료의 위치와 상태를 파악하기 위한 기술을 개발하고 있다.

 

뮤온은 대기 중 물질과 충돌할 때 물질의 밀도에 따라 흡수나 분산되는 비율이 달라진다. 우라늄 연료가 발전소의 벽인 강철이나 콘크리트보다 더 밀도가 높기 때문에 뮤온의 이미지를 분석하면 내부 상태를 비교적 정확히 파악할 수 있다.

 

실제로 연구진은 1호기에 뮤온 검사를 실시해 노심 안에 남은 연료가 없음을 확인했다. 도쿄전력은 로봇을 이용해 원전 내부의 상태를 재확인하고 이를 제거하기 위한 전략을 구상 중이다.

 

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