일본원전폭발로 인한 한반도 낙진가능성은 바람방향에 달려있다.
일본원전 폭발, 바람 방향 변수 한반도 낙진가능성은?
뉴스엔 | 뉴스엔 | 입력 2011.03.15 14:27
일본 원전 1호기부터 4호기가 연쇄 폭발을 일으켜 방사능 피폭이 우려되는 가운데 바람 방향이 바뀌었다는 소식이 들려와 일본의 수도 도쿄도 피폭에서 안전하지만은 않은 상황이 됐다.
◇일본 원전 연쇄폭발..격납용기 파손 가능성
일본 후쿠시마 지역의 원자력발전소가 잇따른 폭발을 일으킨 가운데 제1원전 4호기도 수소 폭발로 화재가 발생했다.
일본 언론들은 3월 15일 긴급보도로 후쿠시마 제1원자력발전소 원자로 건물에서 수소폭발이 발생했다며 이로 인해 화재도 일어난 사실을 전했다.
15일 오전 언론들은 후쿠시마 원전 운영사인 도쿄 전력의 말을 인용해 3월 15일 후쿠시마 제1원전 4호기 원자로가 들어있는 건물 5층 지붕 일부의 파손이 발견됐다고 보도했다.
도쿄전력은 이같은 내용을 발표했지만 파손 이유는 알 수 없다고 덧붙였다. 앞서 제1원전 2호기는 지난 12일 1호기, 14일 3호기에 이어 큰 폭발음을 내 주민들이 걱정스러워하고 있는 상황에서 4호기까지 폭발하며 일본은 그야말로 대혼란을 겪고 있다.
에다노 장관은 기자회견에서 "원자로를 덮는 격납용기와 연관된 설비에 손상이 있다"고 인정했다.
여기서 언급된 격납용기는 만일 원자력발전소 사고가 발생시 방사성 물질이 외부로 새나가지 않도록 봉쇄하는 역할을 하는 설비로, 이번같은 사고에 있어서 가장 중요한 역할로 볼 수 있다.
한편 원자력안전 보안원은 15일 오전 7시 후쿠시마 제1원전 부근에서 매시간 965.5마이크로시버트의 방사선량이 검출됐으며 이같은 수치는 일반인들의 연간 피폭한도인 1,000마이크로시버트에 근접한 방사선량이라고 전했다.
간 나오토 일본 총리는 15일 후쿠시마 제1원전에서 20~30㎞ 주민들에게 "추가 방사성 물질 누출 가능성이 높으니 외출을 삼가하고 실내에 대기하라"고 추가 지시를 내렸다. 20㎞ 이내 주민들에 대해서는 이미 피난 명령을 내렸다.
◇심한 경우 멜트다운 가능성도.. 체르노빌 사태 재현?
특히 외신은 도쿄전력의 발표를 인용해 3월 15일 폭발음이 발생한 후쿠시마 제1원전 2호기의 멜트다운 가능성을 제기했다.
멜트다운은 원자력발전소의 원자로 노심에 있는 핵연료가 과열 혹은 이상 등으로 내부 열이 급상승해 연료 집합체나 노심 구조물이 녹아내려 파손되는 현상을 칭한다.
원자로 중심부인 노심은 핵분열을 통해 에너지를 얻는데 원자로 핵연료가 분열하면 압력용기 안의 온도가 급격히 높아지며 방사성 물질이 방출된다. 이 때문에 물 등의 냉각재 혹은 냉각수로 열을 식혀 적정 온도를 유지하게 해 방사성 물질을 외부로 방출시키지 않게 한다.
하지만 이번 후쿠시마 원전 폭발의 원인으로 지목된 냉각수 장치 이상이나 냉각수 부족시 압력용기 안의 온도가 계속 상승해 원자로 노심 자체가 녹아내리는 현상이 일어난다. 이같은 현상을 멜트다운이라고 부른다.
멜트다운 현상이 발생하면 원자로의 핵심부가 녹을 수 있는 가능성이 있어 방사능 물질을 포함한 증기가 방출될 가능성이 있다. 최악의 경우 격납고 내 수소가 가득차 더 큰 폭발 가능성을 지니게 된다. 지난 체르노빌 사건은 이같은 멜트다운 현상으로 발생한 것으로 알려진다.
하지만 일각에서 우려하는 '핵폭발'의 가능성은 거의 없다. 멜트다운 현상이 발생해도 원자로에 있는 우라늄의 양이 핵폭발을 일으킬 정도로 많지는 않기 때문이다.
정작 두려운 것은 방사능 누출이다. 엄청난 열로 원자로 내부는 물론 외벽까지 녹이면서 내부 방사능 물질이 밖으로 누출된다. 외벽 붕괴로 인한 내부 방사능 물질 노출은 이미 후쿠시마 제1원전 1호기 폭발 당시 생겨 22명 이상이 방사능에 피폭됐다.
또 이 방사능 물질이 기류를 따라 이동해 전세계로 퍼진다. 지난 1986년 우크라이나(당시 구소련) 체르노빌 원전사고가 당국에서만 그친 것이 아니라 주변 유럽지역에 방사능 낙진 피해를 일으킨 사실을 생각하면 그 위험성은 더하다. 당시 이웃인 벨라루스는 전 국토의 약 5분의1이 방사능에 오염돼 큰 피해를 불러왔다.
이로 인해 한국 역시 일본의 멜트다운 현상에 민감한 것이다.
그러나 국제원자력기구(IAEA)에서 정한 국제원자력사고척도(INES)를 기준으로 했을 때 이번 후쿠시마 원전 폭발에 대한 등급은 방사능 유출에서 가장 낮은 정도의 4등급이다.
4등급의 경우는 허용치에서 크게 벗어나지 않는 소량의 방사성 물질 방출사고다. 5등급부터는 방사능 피폭 대응 비상계획의 실행이 필요한 정도다. 체르노빌 원전사고의 경우는 7등급으로, 이 등급은 한 국가 이상의 광범위 지역에 방사능 피해를 주는 정도의 방사성 물질 대형 방출사고다.
당초 보도에 따르면 14일 오전 11시께 후쿠시마 제1원전 3호기에서 수소폭발이 발생했고 연기가 치솟았다. 후쿠시마 제1원전 3호기는 원자로 냉각을 위해 바닷물까지 쏟아부었던 곳으로 결국 이같은 노력에도 불구하고 폭발한 것으로 알려졌다.
◇바람방향 북동풍으로 바뀌어.. 도쿄 방사능 피해 우려
하지만 이런 방사능 노출이 대량 확산으로 번지지 않을 것이라는 관측은 당초 바람방향에 있었다.
바람방향은 당초 태평양 쪽으로 불어 시민들이 많은 도시쪽으로 방사능 물질이 내려앉지는 않을 전망이었다.
하지만 15일 오전 바람방향이 갑자기 북동풍으로 바뀌면서 방사능 물질이 남쪽으로 날아갈 가능성이 높게 제기됐다.
일본 기상청은 원전이 폭발한 후쿠시마 지역의 바람이 초속 1.5m의 북동풍이라고 밝혔다. 이 바람대로라면 후쿠시마 원전에서 남서쪽에 있는 도쿄까지 날아갈 수 있다.
후쿠시마 원전에서 도쿄까지는 약 240㎞의 거리가 있다. 바람 방향이 이 상태로 유지되며 강도가 세진다면 방사능 물질이 도쿄로 날아갈 수 있다. 게다가 오는 16일에는 비까지 예보돼있어 방사능 물질이 비와 함께 도쿄 시내에 내려앉을 수 있다는 위험이 제기되고 있다.
◇한반도 낙진가능성, 아직까지는 안전, 하지만..
한반도의 낙진가능성은 아직은 희박하다. 하지만 이처럼 바람방향이 바뀌는 것을 감안할때 언제 또 바람방향이 변화해 한반도를 덮칠지 모르는 상황이다.
한국원자력안전기술원(KINS)은 15일 오전 울릉도 방사선준위가 지난 14일 대비 소폭 오른 150nSv(나노시버트)/h였지만 우려될 수준은 아니라고 밝혔다. 참고로 후쿠시마 원전 1호기의 폭발이 일어난 지난 12일에는 137nSv/h, 13일 역시 139nSv/h였다.
KINS는 국내 환경방사능량의 평상 준위 수준을 66nSv/h~185nSv/h로 보고 있다. 우리나라 전체의 환경방사선량률은 지역과 자연현상에 따라 평상시 대략 50nSv/h~300 nSv/h 범위로 변동하고 있다.
일시적으로 수치가 증가해 일본 원전폭발의 영향이 있는게 아닌가 우려됐지만 일시적인 증가 현상이 있을 수 있다. 일반적으로 강수 또는 기압골이 통과할 때 환경방사선량률이 상승하는 현상이 발생하는데 이는 천연방사성 핵종(라돈 자핵종 및 7Be 등)이 강수로 인해 Washout(지표침적)되는 현상과 대기압 차에 의한 토양중 라돈 방출량 증가에 의한 것으로 알려져있다.
실제 지난 3월 9일 오전 9시에는 163nSv/h가 측정되기도 했다. 10시 45분 대비 1nSv/h가 감소한 것도 이같은 일시적 증가현상을 뒷받침할 수 있다.
KINS는 국내 환경방사능 감시체계에 의해 국가환경방사선자동감시망 전국 70개소와 대기방사능자동감시망 전국 12개소, 핵실험탐지측정소 1개소 등을 운영하며 환경방사능에 대한 지속적 감시를 행하고 있다.
(사진=후쿠시마 제1원전 1호기(왼쪽)와 3호기(오른쪽) 폭발 당시 영상 캡처)
김종효 phenomdark@newsen.com
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