후쿠시마 원전 2호기 핵연료 70% 이상 녹아 노심용융 불안감 커져

2015. 10. 2. 21:23

후쿠시마 원전 2호기 핵연료 70% 이상 녹아 노심용융 불안감 커져
 

 

오늘은 좀 느닷 없는 것 같지만 일본 후쿠시마 원전 이야기를 좀 해봐야할 것 같다. 사실 여전히 현재진행형이지만 일본 정부는 물론 한국 정부 조차도 애써 기억 속 저편으로만 덮어두려고 하는지 이 이야기를 애써 외면하는 듯한 분위기이다. 하지만 사실 이걸 심각하다고 해서 날마다 이슈로 끄집어낸들 현실적으로 뾰족한 대안도 없다. 하지만 그래도 민주 국가에서 국민의 알권리를 생각한다면 있는 사실 그대로를 다 알려야겠지만, 적어도 기를 쓰고 덮으려고만 하거나 국민을 속이는 기만적 행위는 하지 말아야 할 것이라고 본다. 지난 2011년 311 동일본 대지진 이후 2만명의 생명을 앗아간 쓰나미 보다 더 큰 이슈로 떠올랐던건 사실 후쿠시마 원전 폭발 사고였다. 원전과 핵연료의 무시무시한 재앙이 재연되는건 아닌지 불안감 때문이었다.

 

 

 

 

 

 

 

그러나 당시 후쿠시마 사고 직후부터 일본 정부는 물론이고 한국 정부 조차도 무슨 일본 도와줄 일 있다고 일본과 마찬가지로 국민들을 안심시키기 위해서인지 아니면 원전사업과 관련해 연막이라도 피우고 싶어서인지 계속해서 그와 관련한 소식들을 철저히 통제했고 박근혜정부가 들어선 이후에도 총리가 일본 원전 관련해서 유언비어를 퍼뜨리면 가만 안두겠다고 으름장을 놓기도 했던게 사실이다. 어떻게 된게 70~80년대도 아니고 자신들 얘기에 반기를 들거나 다른 이야기를 꺼내 언행일치를 보이지 않으면 몽땅 유언비어로 취급해 처벌하려고만 드는건지 지난 봄 메르스 대유행 때에도 영락없이 보여주었던 행태는 언제나 똑같다는 생각을 해보게 된다. 어쨌든 그렇게 311 일본대지진 이후 급격한 관심과 공포, 불안을 낳았던 후쿠시마 원전은 사고 이후 4년이 흐르면서 많은 사람들 뇌리 속에서 더 이상 관심 밖 이야기로 밀려나 버렸다.

 

 

 

 

 

 

 

하지만 서두에서 말했듯이 늘 강조하고 싶은 엄중한 사실은 '뉴스'에 안나온다고 해서, TV에 안나온다고 해서 '끝난 이야기'가 아니라는 명백한 사실이다. 여전히 후쿠시마는 현재 진행형이고 현재 핵연료의 70% 이상이 녹아내리는 노심용융, 멜트다운(Core meltdown) 상황이라는 것이다. 실제로 최근 일본 후쿠시마 원전 관련 보도자료를 살펴보면 후쿠시마 제 1원전 2호기에서 핵연료의 70~100%가 녹아내린 정황이 포착돼 일본 정부가 수사에 나섰다는 소식이 들린다. 이는 원자로 중심부인 핵연료봉이 녹아내리는 노심용융(meltdown)이 발생할 가능성이 그만큼 커졌다는 이야기이다.

 

 

 

 

 

 

노심용융이란 원자력발전에서 원자로가 담긴 압력용기 안의 온도가 급격히 올라가면서 중심부인 핵연료봉이 녹아내리는 것을 말한다. 핵분열로 발생한 엄청난 열을 식혀 주어야 하는 냉각시스템 고장 등의 원인으로 원자로가 담긴 압력용기의 내부 온도가 급격히 올라가면서 핵연료봉인 노심 자체가 녹아버리거나 파손되는 현상으로 '노심용해'라고도 한다. 노심용융이 일어나 핵연료를 싸고 있는 보호용기가 녹거나 핵연료 자체가 녹아내리면 방사성 물질이 외부로 방출될 수 있다. 노심(爐心, reactor core)은 핵연료가 담긴 막대다발과 냉각재, 감속재 등 원자력 발전에 필요한 핵심 물질이 들어 있는 원자로의 중심부를 말한다.

 

 

 

 

 

 


노심은 압력용기 안에 들어 있으며, 압력용기는 다시 방사성 물질이 새어 나가지 못하도록 막는 밀폐 구조물인 격납용기에 싸여 있는데, 압력용기 안에서는 핵연료로 사용되는 방사성 물질의 원자핵이 중성자와 결합해 핵분열을 일으키면서 에너지를 발생하며 이때 엄청난 열이 발생한다. 핵분열 연쇄반응에 의해 방출된 에너지에 의해 노심의 온도가 올라가게 되면 원자로가 파손될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 냉각재를 이용해 노심을 냉각시켜야 하는 이유도 다 이 때문이다. 노심용융의 주된 원인은 냉각시스템 작동에 문제가 생겨 냉각수나 냉각재가 제대로 공급되지 않는 것이다. 노심용해가 일어나면 핵연료봉이 녹으면서 엄청난 열에너지가 원자로 격납용기나 원자로 건물 내부에 들어차게 되고, 더 나아가 외부 구조물 자체가 파괴되어 방사성 물질이 외부로 대량 방출될 우려가 있다.

 

 

 

 

 

 

 

후쿠시마 원전 폭발 사고가 일어난 직후 전세계의 수많은 전문가들이 한목소리로 우려했던 것이 바로 이런 노심용융에 대한 우려였다. 당시 사고 직후 원전사고로 인한 파장에 전세계가 들끓어 올랐고 일본과 가장 가까운 우리나라 역시 절대 안심할 수 없는 그런 상황이었다. 이미 이런 원전사고는 역사적으로 몇차례 있었고 체르노빌 원전사고나 스리마일섬 원전사고가 가장 대표적인 사고사례다. 특히 노심용융으로 인한 방사성 물질의 방출사고는 1979년 발생한 미국 스리마일섬 사고가 가장 대표적인 사고사례인데 이 사고는 원전 운전원의 잘못된 판단으로 냉각장치가 멈추면서 연료봉의 절반 가량이 녹아내리는 노심용융이 발생해 미국 원전 역사상 최악의 사고였지만, 다행히 원자로 격납용기는 붕괴되지 않아 외부 인명 피해는 없었다.

 

 

 

 

 

 

그리고 이제 지난 2011년 3월 11일 일본 동북부 해안을 덮친 대지진과 쓰나미로 발생한 후쿠시마 원전 사고가 또다시 전세계에 핵재앙에 대한 우려를 낳고 있고 앞서 사건과 달리 5년이 다 되어가는 지금도 뚜렷한 해결책이 없다는 것이 가장 큰 차이점 중 하나일 것이다. 당시 후쿠시마 원자력발전소의 냉각시스템에 전력 공급이 중단되어 노심이 녹으면서 방출된 방사성 물질이 지진 등으로 깨진 격납고와 외벽 사이로 퍼져 대규모 방사능 누출사고가 발생했다. 이 사고는 1979년 미국 스리마일 원전사고, 인류 역사상 최악의 원전사고였던 1986년 우크라이나 체르노빌 원전 폭발사고와 함께 세계 3대 원전사고로 남게 됐다.

 

 

 

 

 

 

 

 

어쨌든 최근 일본의 NHK 방송은 지난 26일 후쿠시마 원자력 발전소 2호기에서 핵연료의 70~100%가 이미 녹은 것으로 추정된다고 보도하기도 했다. 지난 4월 이래 후쿠시마 제 1원전 2호기의 분석한 나고야 대학 모리시마 구니히로(森島邦博) 특임조교(입자 물리학 전공)가 26일 오사카(大阪) 시내에서 열린 일본물리학회에서 이 같은 연구결과를 발표한 것이다. 연구팀은 지구 대기권에서 쏟아지는 우주선 속의 고에너지 입자인 ‘뮤온(뮤입자)’을 이용해 X-선 촬영과 같은 방식으로 원자로 내부를 조사한 결과 이 같이 나왔다고 밝혔다. 뮤온이 핵연료를 투과하기 어려운 성질을 활용한 이 조사에서 노심 안에 뮤온의 진로를 방해하는 곳이 거의 보이지 않았다는 것이다. 

 

 

 

 

 

 

 

이는 결국 노심 안에 있던 핵연료가 대부분 녹아 노심을 감싸는 격납용기로 흘러 내렸음을 의미하는 것으로 70% 이상이면 100% 다 녹았다고 보아도 될 정도에 해당한다. 후쿠시마 제1원전 운영사인 도쿄전력도 지난 3월께 1호기 원자로 내부를 같은 방식으로 자체 조사한 결과 1호기 역시 노심 내 핵연료가 대부분 녹아내린 것으로 파악됐었다. 이번에 후쿠시마 원전 2호기를 조사한 연구진은 원자로 바닥에 핵연료의 모습이 뚜렷하게 보이지 않아 추가적인 조사가 필요하고 전했다. 핵연료가 원자로를 뚫고 낙하한 여부를 파악해야 하기 때문이라고 한다. 이는 곧 대부분의 핵연료가 원자로의 바닥을 뚫고 녹아내린 것으로 추정된다고 경고했다.

 

 

 

 

 


노심 용융이 위험한 이유는 막대한 양의 방사성 물질 유출과 폭발이 발생할 수 있다는 사실 때문이다. 2011년 311대지진 이후 후쿠시마 원전 폭발사고가 일어난 이래 그동안 외부에 흘러나온 방사능에 대해서도 그동안 심각한 우려의 목소리가 높았는데 만일 제2원전의 경우 노심용융이 실제로 일어난게 확실하다고 하면 이는 또 다른 재앙으로 이어질게 불보듯 뻔하다. 그래서였을까? 일부에서 제기한대로 아베정권이 일본의 안보법안 통과를 서두르고 무장을 통해 전쟁준비를 서두르는 이유에는 이처럼 미래가 없는 일본의 현실 때문이라는 주장도 어느정도 설득력 마져 있어보일려고 한다.

 

 

 

 

 

 

 

후쿠시마 제 1원전을 관리하는 도쿄 전력은 원자로 주위에 로봇을 투입할 방침이라고 하고 일본 정부는 즉각 폐로에 나설 것을 고려하고 있다고 했다. 지난 2011년 후쿠시마 제 1 원전 1~3호기에서 노심용융이 발생해 막대한 양의 방사성 물질이 유출된 바 있다. 전혀 문제 없다는 식으로 정치인들이 쇼를 했고 우리 정부도 그런 거짓말 하는 일본과 혼연일체가 된 것처럼 보일 정도로 국민을 안심시키기에 바빴었다. 뭐 원전사고로 인한 방사능 폐해라는 것이 교통사고처럼 하루 아침에 무슨 일을 내는게 아니라 소리새 없이 꾸준히 끈질기게 땅과 대기 생명을 갉아먹는 것인지라 아무리 새빨간 거짓말을 해도 이를 반박하기엔 역부족일 수 박에 없었다.

 

일본 정부는 후쿠시마 원전사고 이후 1~3호기를 긴급정지하고 원전 폐로를 결정했지만 현재 4호기만 핵연료봉 제거가 완료된 상태라고 한다. 그리고 도쿄 전력은 나머지 1~3호기의 사용 후 핵 연료를 각각 2017년 하반기, 2020년 상반기, 2015년 상반기에 모두 꺼낼 계획이었으나 지난 6월 시점을 2020년, 2020년, 2017년으로 변경했다.

 

 

 

 

 

 

 

 

그리고 얼마전에는 일본 정부가 중단된 원전 가동을 재개하고 사용후 핵연료에서 추출한 플루토늄을 추가로 비축하기로 결정했다는 소식도 들렸다. 일본이 갈수록 우경화 되고 언제든 전쟁 가능한 국가로 흘러가는 상황에서 이런 플루토늄 이야기는 결코 반가운 일이 아니다. 다른 국가들 보다 특히 역사적으로나 지리적으로 민감할 수 밖에 없는 한국으로서는 정말 한줌 밖에 안되는 북한의 핵문제 플루토늄 문제로도 골머리를 썪고 있는지라 일본의 엄청난 플루토늄 보유는 곧 일본의 핵무장을 우려할 수 밖에 없다. 그것이 아무리 미국을 위시로 한 자유진영에서의 일반적인 일이라고 해도 아마 국민 대다수는 정서적으로 이를 달가워할 수가 없는 것이다.

 

 

 

 

 

 

 

하지만 무기급 플루토늄 및 고농축우라늄(HEU)을 미국에 반환하기로 합의해 놓고도 일본의 플루토늄 추가 비축은 도저히 납득이 어려울 수 밖에 없다. 아베 신조 내각은 '에너지 기본 계획안'을 각료회의에서 2013년에 이미 의결한 바 있다. 계획안은 원자력을 '수급구조 안정에 기여하는 중요한 기본 전력원'으로 명기하고 있으며, 핵연료주기 정책을 통해 사용후 핵연료에서 플루토늄을 추출해 다시 원전 연료로 사용하는 안을 담고 있다. 따라서 아오모리현 롯카쇼무라 재처리공장에서 생산한 플루토늄을 우라늄과 섞어 혼합 산화물(MOX)로 만든 뒤 연료로 투입한다는 방침을 세웠지만 혼합연료를 사용할 고속증식로 '몬주'의 구체적인 실용화 방안을 포함시키지 않아 핵무기 전용 우려를 낳고 있는 것이다. 계획안 초안에서도 '몬주'의 실용화 연구 계획을 진행한다는 방침을 제시했을 뿐 실용화 목표 시기 등은 언급되지 않은 바 있다. 아베 정부는 생산한 플루토늄은 오직 평화적인 용도로만 이용할 것이라는 입장을 내놓고 있지만 일본은 핵연료주기 시설을 완비하고 있어 언제든지 의지만 있으면 핵무기를 생산할 수 있는 국가(그것도 대량으로)로 분류된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

일본의 플루토늄 비축량은 2013년을 기준으로 44.3t에 달한다. 이는 나가사키급 원폭을 5000~7000발 만들 수 있다는 얘기이다. 더군다나 롯카쇼무라 핵연료 재처리 공장 가동시 플루토늄은 320t을 추가로 보유할 수 있고 이는 나가사키급 원폭을 5만발 만들 수 있다는 얘기가 된다. 참고로 국내 원전은 23개(2022년까지 42개 예정)로 1535만개의 폐연료봉을 저장하고 있어 이미 포화상태이지만 일본의 경우 54개의 원전을 운영하고 있다. 나가사키 원폭은 핵물질이 약 10킬로그램 정도였지만 이들 핵발전소에서 사용되는 핵물질은 약 100톤에 달해 단순히 양으로만 계산해도 300배나 된다. 후쿠시마 원전사고는 필시 전세계적 재앙임에는 틀림없지만, 노심용융까지 확실시 되는 시점에서 핵연료를 가지고 국민의 안전보다 국가의 안전을 먼저 외치는 일본의 행보에는 분명 무언가가 있어 보인다.