일본이 후쿠시마 제1원전에 축적된 100만톤 이상의 고준위 방사성 오염수를 태평양에 방류하겠다는 계획을 공개적으로 밝혔습니다. 많은 사람들이 오염된 물이 바다를 통해 한국으로 바로 유입될 것을 우려하고 있습니다. 왜 일본은 오염된 물을 방출하려고 계획했나요.
언제, 어떻게 배출되는 오염수가 우리에게 영향을 미칠 것입니다. 우리는 후쿠시마 오염수의 '팩트'를 조사했습니다.
Q. 원전이 멈춘 상태에서 오염수가 계속 증가하는 이유는?
A. 지하수의 흐름을 막을 수 없었습니다.
일본 후쿠시마 제1원전은 지난 7월 말 현재 115만t의 고준위 방사성 오염수가 축적돼 있습니다. 이런 오염물질이 하루에 170톤씩 증가하고 있다고도 합니다. 사고가 난 건 8년 전인데, 가동이 중단된 원전은 왜 자꾸 오염수를 생산하는 걸까요. 가장 큰 이유는 원전 건물로 지하수가 계속 유입되고 있기 때문입니다.
원전 운영사인 도쿄전력이 원전에 남아 있는 핵연료를 식히기 위해 물을 계속 주입하고 있다는 일부 언론 보도가 나왔지만 사실이 아닙니다. 김성일 한국원자력안전기술원 방사선평가실 책임연구원은 "매일 증가하는 170t의 오염수에는 냉각수가 포함되어 있지 않습니다. 냉각수는 계속 순환하여 일정량의 물을 사용합니다."
많은 사람들이 왜 오염된 물을 냉각수로 재활용하지 않는지 묻고 있지만, 그들은 이미 그것을 재활용하고 있습니다. 하루에 발생하는 오염수 170t 중 100t은 원전 건물로 직접 유입되는 지하수입니다. 나머지 70t은 원전 건물 주변 지하수나 원전 해체 과정에서 발생한 액상 폐기물입니다.
도쿄전력은 오염된 지하수를 40여 개 우물에 퍼올려 원전 현장에 설치된 960여 개 저장탱크에 차례로 저장했습니다. 최근 방류 논란에 휩싸인 오염수는 이 저장탱크에 들어 있는 오염수입니다. 일본은 문제가 되는 지하수의 유입을 막기 위해 다양한 기술을 사용했습니다.
대표적으로 원전 주변에는 2014년 6월부터 2년간 두께 1~2m, 길이 1.5km의 동토차수벽이 설치됐습니다. 액체 냉매인 염화칼슘이 담긴 파이프가 원전 주변 지반을 얼어붙게 해 지하수가 잘 통과하지 못하게 했습니다. 하지만 지하수 유입을 완전히 막을 수는 없었습니다.
오염수 발생량은 2014년 약 500t에서 현재 170t으로 줄어들었을 뿐입니다. 그린피스 독일 사무소의 수석 원자력 전문가인 숀 버니는 국내 언론과의 인터뷰에서 "지하수 유입을 고려할 때 후쿠시마 원전은 동토차수벽이 제대로 역할을 할 수 있는 곳이 아니었습니다." 라며 "원전을 해수면과 가까이 설치하기 위해 해발 35ml인 부지를 25ml나 깎았다"고 비판했습니다.
Q. 왜 오염된 물을 바다에 버리려고 합니까?
A. 가장 저렴하고 쉽고 빠른 방법입니다.
9월 10일, 일본 환경부 장관 하라다 요시아키 환경상은 기자회견을 열고 "후쿠시마 원전의 오염된 물을 바다로 방출하고 희석하는 것 외에는 다른 방법이 없다"고 말했습니다 일본 정부는 그동안 공식적으로 "(오염수 처리 방안은) 결정된 바 없다"는 입장이었고, 고위 관리가 해양 배출 가능성을 직접 언급하면서 한·일 간 긴장감이 높아지고 있습니다.
일본은 더 이상 저장 탱크를 만들 땅이 없다고 주장합니다. 도쿄전력은 저장탱크를 더 만들어 최대 137만t을 저장할 계획이지만 이 역시 3년 뒤인 2022년 여름이면 한계에 이를 것으로 전망하고 있습니다. 참고로 한 탱크가 채워지는 데 일주일 정도 걸립니다.
원전에 땅이 부족하면 원전 부지 외에 별도의 땅을 확보해 저장탱크를 만들어도 괜찮다고 생각하는 사람도 있을 것입니다.하지만 일본은 이에 대해 공식적인 입장을 내놓지 않고 있습니다. 그것은 쉬운 일이 아닙니다. 원전 외부에 방사성 물질이 포함된 오염수를 설치할 경우 주민들이 강하게 반발할 것이고, 운송 과정에서 오염수가 유출될 가능성도 있습니다.
"일본은 오염된 물을 해결하기 위한 다섯 가지 주요 방법을 고려하고 있습니다." 라고 김 책임연구원이 말했습니다. "그 중 하나는 오염된 물을 정화하고 희석하여 바다에 방류하는 것인데, 이것은 일본에게 가장 저렴하고 쉬운 해결책입니다."
Q. 안전한가 vs 안전하지 않은가 왜 엇갈리는가
A. 삼중수소에 대한 관점의 차이로 인해
일본 또한 저장 탱크의 오염된 물을 그대로 바다에 버리겠다고 우기는 것은 아닙니다. 그들은 ALPS(다핵종제거설비)와 같은 다양한 장비로 오염된 물을 정화하고 희석하는 방법에 대해 이야기하고 있습니다. 그리고 그것은 과학적으로 안전하다고 주장합니다.
여기에는 두 가지 문제가 있습니다. 첫 번째는 전체 오염수의 약 18%만이 방사능 농도 안전 관리 기준을 충족한다는 것입니다. 둘째, 오염수를 ALPS와 같은 장비로 완전히 정화하더라도 발암물질인 삼중수소(트리튬, 3H)는 제거되지 않습니다. 삼중수소는 오염된 물에 포함된 방사성 물질 중 하나입니다.
오염수는 정화 전 세슘134, 세슘137, 스트론튬90, 요오드129 등의 방사성핵종을 포함하고 있습니다. 사실, 삼중수소는 그들보다 독성이 낮은 편입니다. 세슘 137의 100분의 1 수준입니다. 일본의 방사선 농도 안전 관리 기준을 보더라도 환경에 배출할 수 있는 세슘 137의 양은 리터당 90Bq(베크렐)인 반면 삼중수소는 리터당 6만 Bq입니다.
그러나 삼중수소는 걸러내기가 어렵습니다. 산소와 결합된 삼중수소(HTO)가 물과 완전히 섞이기 때문입니다. 입자로 존재하지 않기 때문에 시중의 방사성핵종 제거장치를 사용해도 소용이 없습니다. 반감기 또한 12.3년으로 길기 때문에 물 속에 오래 남아 있습니다.
현재 후쿠시마에 저장된 오염수의 삼중수소 농도는 배출 기준(6만 Bq/L)보다 약 10배 높습니다. 방사성 물질이 없는 깨끗한 물을 많이 넣으면 이 농도를 낮출 수 있습니다. 하지만 삼중수소 제거 기술이 없는 상황에서, 급하게 희석해서 방출하는 것이 최선인지에 대해 생각해 볼 필요가 있습니다.
우리나라 원전을 포함해 전 세계 많은 원전이 안전관리 기준에 따라 삼중수소를 배출하고 있지만 이들은 어디까지나 정상적인 원전이고 후쿠시마 원전은 사상 초유의 사고 원전입니다. 일본 경제산업성 산하 삼중수소수대책위원회는 삼중수소를 바다로 배출하는 것 외에도 지하 2,500m 이하의 층에 삼중수소를 주입하고 수증기로 배출하는 것, 전기분해를 통해 수소로 환원하는 것, 지하에 매장하는 것 등 4가지 방안을 검토했습니다.
"후쿠시마 오염수의 경우처럼 많은 양의 삼중수소를 제거할 수 있는 상용화된 기술은 아직 없습니다," 라고 김 책임연구원이 말했습니다. "추가 연구개발(R&D)이 필요합니다." 라고 설명했습니다.
Q. 배출되면 1년 안에 동해 오염된다?
A. 그럴 수도 있지만 불확실한 예측보다는 대응에 집중해야 합니다.
버니 그린피스 수석 원자력 전문가는 8월 14일 기자회견에서 "일본이 방사성 물을 방류하면 해류를 타고 바다를 순환하며 태평양 연안 국가들도 방사성 물질에 노출될 수 있습니다."며, "특히 한국은 2011년 원전 사고 당시 일본이 세슘이 함유된 오염수를 방류하면서 동해가 오염됐던 사례가 있다"고 말했습니다.
그는 지난해 8월 일본 연구팀이 국제학술지 오션사이언스에 발표한 논문을 인용했습니다. 이 논문은 2011년 사고 이후 원전에서 나온 세슘 137 오염수가 북태평양에서 어떻게 확산되는지에 대한 실제 측정 자료를 바탕으로 작성됐습니다. 모델링을 통해 예측한 연구는 많았지만 실제 데이터를 분석한 연구는 거의 없었습니다.
논문 제1저자인 카나자와대 자연환경기술연구소 이노마타 야요이 연구원은 과학동아와의 이메일 인터뷰에서 "사고 수 개월뒤 표층수의 세슘 137 방사능 농도가 급격히 증가했다"고 밝혔습니다. "이어서 동해의 방사능 농도도 증가하기 시작했다" 고 설명했습니다.
논문에 따르면 2011년 원전 오염수의 대부분은 쿠로시오 해류에 의해 북태평양으로 이동했지만 일부는 해류에서 떠어져 나온 수괴를 타고 남쪽으로 이동했습니다. 그리고 그것은 쓰시마 해류를 타고 동중국해에서 동해로 흘러 들어갔습니다. 하고 설명했습니다
연구팀은 세슘137이 섞인 오염수가 처음 동해로 유입되는 데 1년이 걸렸고, 사고 이후 4~5년이 지난 2015~2016년 동해에서 세슘137 농도가 가장 높았다고 설명했습니다. 단기적인 영향은 방류 후 1년 뒤부터 나타나고, 장기적인 영향은 4~5년 뒤 정점에 달한다는 뜻 입니다.
물론 하나의 논문을 일반화할 수는 없습니다. 또 태평양에는 원래 세슘137과 같은 방사성 물질이 포함돼 있었기 때문에 원전에서 나온 세슘137이 얼마나 기여했는지 논문 결과를 정확히 따져볼 필요도 있습니다. 하지만 만약 일본이 후쿠시마 원전에 저장된 오염수를 또 한 번 배출한다면 비슷하게 동해에 흘러올 확률이 분명 존재할 것 입니다.
전문가들은 "알 수 없다"라고 말했습니다. 최석우너 한국원자력안전기술원 환경방사능평가실 책임연구원은 "방출시 오염수의 조건과 해양 내부의 염분 구조, 바람 세기 등 해양 조건을 정확하게 알아야 오염수 확산을 예측 할수 있다"고 설명했습니다. 우리나라 정부가 국제원자력기구(IAEA)를 통해 후쿠시마 오염수 처리방안과 시기를 투명하게 공개할 것을 일본에 거듭 요청하는 것도 이러한 이유에서 입니다.
최 책임연구원은 불확실한 예측보다는 정확한 관측을 강조했습니다. "해양방사능 감시채계를 제주도 남방 지역까지 확대해 총 32개 지점에서 적게는 3개월에 1번씩, 많게는 2부에 1번씩 해수의 변화를 관측하고 있다"며 "장단기 변화를 종합적으로 평가하면 오염수 유입 여부를 정확하게 알고 대응할 수 있을 것"이라고 말 했습니다.
Q. 도쿄올림픽 출전, 무조건 암 위험 증가하나요?
A. 알 수 없습니다. 모르시다면 가급적 피하는 것이 좋습니다.
도쿄 2020 후쿠시마의 오염수 상황이 알려지면서 2020년 도쿄 하계올림픽의 방사능 불안도 깊어지고 있습니다. 올림픽 경기는 원전 사고 현장에서 70㎞가량 떨어진 야구장과 100㎞ 떨어진 축구장에서 열리며, 일본 정부는 선수촌에서 후쿠시마 농수산물을 테이블에 올릴 예정입니다.
일부 언론은 방사능 측정기를 들고 후쿠시마에 가서 방사능 수치가 얼마나 높은지 앞다퉈 보도했습니다. 하지만 충분한 정보가 없습니다. 한국원자력연구원 진영우 국립방사선응급의료센터장은 "올림픽에 참가하는 선수들의 건강 영향을 분석하기 위해 경기장 외부 피폭뿐만 아니라 음식 피폭을 포함한 모든 피폭에 대한 데이터를 분석합니다." 방사선량을 단순히 높고 낮음으로 판단할 수 있는지도 고려해야 할 문제입니다.
예를 들어, 존스 홉킨스 대학의 공중 보건 교수인 조나단 링크스는 LA 타임즈에 "선수나 코치가 올림픽에 참가하기 위해 1~2주 동안 영향을 받은 지역을 방문할 때, 암의 위험은 매일 조금씩 증가합니다." 링크스 교수는 기사가 나간 뒤 보고서가 과장됐다고 해명했지만, '임계값이 없는 LNT(Linear No Threshold) 가설'에 동의하는 것은 확실해 보입니다.
간단히 말해 암과 같은 질병을 일으키는 방사선 역치가 없다는 것, 즉 100mSv(밀리시버트, 1mSv, 148Bq/m3에서 1년간 피폭선량) 이하의 극소량의 방사선도 체내에 축적되면 암 사망 위험을 높일 수 있다는 것이 LNT 가설입니다. 매우 보수적이지만, 현재 핵의학의 주류 가설로 인정받고 있습니다.
진 센터장은 "사람들은 다양한 이유로 암에 걸리는데, 그 중 어느 것이 저선량 방사선에 의한 암 발생 가능성 증가인지 구분하기가 쉽지 않다"고 설명했습니다. "저선량 방사선으로 인한 암 발생 위험을 정확히 알 수 없기 때문에 다른 발암물질처럼 문턱이 없다고 생각합니다."