[특별기고]과학으로 본 후쿠시마 원전 방류
by윤종성 기자
2023.07.05 06:15:00
[토니 어윈 호주국립대 핵물리학부 명예교수] 일본은 후쿠시마 제1원전에서 ‘오염수’를 방류할 계획이라고 알려져 있다. 이는 언뜻 보면 대단히 위험한 일처럼 여겨질 수 있으나, 후쿠시마 원전에서는 ‘오염수’가 아니라 삼중수소를 제외한 모든 방사성 물질이 제한치 이하로 제거된 처리수가 희석된 상태로 해수에 방류될 예정이다.
후쿠시마 원전 방류의 안전성을 논하기 위해서는 우선 삼중수소에 대해 살펴볼 필요가 있다. 삼중수소는 화학적 특성 때문에 물과 분리하기 상당히 어렵지만 인체에서 열흘, 어류에서는 이틀 정도의 생물학적 반감기를 가지며 먹이사슬을 거쳐 올라갈수록 더욱 희석돼 수산물에 축적되지 않는다. 또한 삼중수소는 대기 상층부에서 꾸준히 생성돼 비를 통해 내려오는 만큼 바다에도 삼중수소수가 자연적으로 존재한다.
지난 60여년간 대부분의 원전과 원자력 재처리 시설에서 삼중수소수를 계속 방류해 왔지만 이로 인해 인간과 환경에 발생한 피해는 없었다. 후쿠시마 제1원전에서는 비교적 적은 삼중수소수가 생성되는 비등수형 원자로(BWR)가 채택됐는데 사고 이전부터 연간 방류 기준치 22테라베크렐(TBq)이 현재까지 유지되고 있다. 이는 인체나 환경에 유해성을 미치기에는 현저히 낮은 수준이다.
현재 운전 중인 원자로 중 71%를 차지하는 가압수형 원자로(PWR)는 보다 많은 삼중수소수를 내보낸다. 가압수형 원자로를 활용하는 한국의 고리 원전은 2021년 당시 후쿠시마 방류 기준의 2배를 초과하는 삼중수소수 49TBq를 내보냈으며 대기로는 삼중수소 21TBq를 방출했다. 중수로의 경우 더욱 많은 삼중수소를 생성하는데, 이를 활용하는 월성 원전은 2021년 후쿠시마 방류 기준의 3배를 뛰어넘는 삼중수소수 71TBq를 방류했으며 대기를 통해 삼중수소 92TBq를 배출했다.
2017년 국내 연구진의 자료 에 따르면 2011년부터 2015년까지 5년간 국내 4개 원전에서 일반인이나 환경에 대한 피해 없이 액체 삼중수소 1081TBq를 배출했다. 한국의 원전에서 5년간 내보낸 삼중수소 1081TBq에 비해 후쿠시마 제1원전에서 30년 이상 기간에 걸쳐 방류될 890TBq은 매우 적은 수준이다.
현재 후쿠시마 제1원전에는 총 890TBq의 삼중수소가 함유된 약 130만톤의 처리수가 저장돼 있다. 일본 정부가 설정한 바닷물의 삼중수소 농도 제한은 리터 당 6만베크렐(Bq)인 반면, 실제 방류 시에는 세계보건기구(WHO) 음용수 기준의 7분의 1 수준에 해당하는 리터 당 1500Bq의 배출 기준이 적용될 예정이다. 이는 국제 기준으로 봤을 때 매우 엄격한 수치이다. 방사능 오염수는 다핵종제거설비(ALPS)를 통해 삼중수소를 제외한 모든 방사성 물질이 제한치 이하로 제거될 것이며 이러한 정화 과정을 거친 ALPS 처리수는 리터 당 1500Bq 이하로 추가 희석돼 해안가로부터 1km 떨어진 해저 터널을 통해 방류될 것이다.
국제원자력기구(IAEA)는 한국을 포함한 여러 국가의 저명한 전문가 11명과 IAEA 인력으로 구성된 태스크포스 를 준비해 방류 계획을 검토한 바 있다. IAEA 태스크포스는 지금까지 수차례에 걸쳐 보고서를 발표했는데 이들의 결론을 통해 처리수가 계획대로 방류된다면 인체와 환경에 대한 유해성은 없을 것이라는 점을 알 수 있다.
후쿠시마 원전 처리수 방류는 상당히 신중한 결정으로, 인체는 물론 환경에 대해서도 피해를 끼치지 않을 것이다. 특정 단체들이 처리수 방류를 반대하면서 방사성 폐기물은 무조건 위험하다는 인식을 강화하고 특히 어업인을 포함한 후쿠시마 현지 주민과 주변국에 불필요한 공포감이 조성되는 것은 매우 안타까운 일이다.