체르노빌 원전사고에 의한 환경 피해

체르노빌 원자력 발전소 사고

1986년 4월 26일 1시 23분에 소련(현재 우크라이나)의 체르노빌 원자력 발전소에서 발생한 폭발에 의한 방사능 누출 사고를 말한다. 이 사고로 발전소에서 누출된 방사성 강하물이 우크라이나와 벨라루스, 러시아 등에 떨어져 심각한 방사능 오염을 초래했다. 사고 후 소련 정부의 대응 지연에 따라 피해가 광범위화되어 사상 최악의 원자력 사고 가운데 하나가 되었다

원인

당시 폭발한 4호기는 가동이 잠시 정지된 상태였는데, 이 때 발전소에서는 주 전력이 끊어진 상태에서 원자로의 터빈 발전기의 관성에 의한 회전만으로 원자로, 특히 냉각 시스템에 전원을 공급할 수 있는지 알아보기 위한 실험을 실시할 예정이었다. 이 실험은 이미 이 이전에 체르노빌의 다른 원자로와 체르노빌이 아닌 다른 원자력 발전소에서 여러 번 실행된 적이 있었다. 하지만 체르노빌 발전소에 설치된 것과 같은 반응로, 즉 흑연감속 비등경수 압력관형 원자로에서는 전원 공급이 정상보다 낮은 수준에서 반응로가 불안정한 상태에 빠진다는 사실이 알려져 있었다. 그럼에도 불구하고 발전소는 실험을 강행했다.

방출된 방사성 물질의 양과 방사능

4호기 원자로의 폭발 후 열흘 동안, 원자로의 노심에 있던 방사성 연료와 그 반응 생성물이 다량으로 누출되어, 폭발로 인해 감속재인 흑연 1200톤이 발화하여 생긴 기류를 타고 공기 중에 분출되었다. 누출된 방사성 물질의 양은 노심에 있던 총량의 3.8%에서 20%가량이다. 사고 당시 노심에는 200톤 가량의 우라늄이 있었으므로, 누출된 양을 질량으로 계산하면 약 10톤에서 40톤 사이이다. 누출된 방사성 원소의 종류는 40종 이상이고, 100종이나 520종으로 추측하는 경우도 있다. 특히 이들 중 가장 위험한 아이오딘-131은 50% 가량, 세슘-137은 30% 가량 누출되었다. 비활성 기체인 제논은 모두 누출되었다. 누출된 방사성 물질에 포함된 방사능의 총량은 약 14 엑사베크렐(1018 베크렐)로, 이는 일본의 히로시마에 투하된 원자 폭탄에서 방출된 양의 약 400배 정도이다.

사고 현장 처리

사고 직후 10시간 동안, 화재로 인해 인접한 3호기가 폭발할 위험성을 차단하기 위해 소방대원들은 물을 뿌려 원자로 주변의 화재 진압을 시도했다. 이후 5월 5일까지는 군용 헬리콥터 30대 이상이 동원되어 2400톤의 납, 1800톤의 모래 및 붕소 등을 뿌려 내부의 화재 진압을 시도했지만, 이 시도는 오히려 원자로 내부의 온도를 높여 방사능의 추가 누출을 불러일으켰다. 최종적으로는 액체 질소를 원자로 내부에 투입함으로써 온도를 낮추어 화재를 진압했다. 화재는 5월 6일까지 지속되었다.

화재가 진압된 후 1992년까지 소련 정부는 등록된 것만 60만 명에 이르는 인원을 "해체작업자"라는 이름으로 동원하여, 흩어진 방사성 물질을 제거하고 파괴된 원자로와 원자로 내부에 남아 있는 방사성 물질을 봉인하는 작업을 수행했다. 이들은 발전소의 직원, 우크라이나의 소방관과 소련의 많은 구성국에서 온 군인, 광부 등의 직업을 가지고 있었다이들의 작업으로 사건 발생 7개월 후에는 "석관"이라고 이름지어진 콘크리트제의 봉인 시설이 완성되었다.

인근 주민 대피

사고 초기에, 소련 정부는 사고를 공표하지 않았고, 그로인해 인근 주민들은 아무런 대비가 되지 않은 채 발전소에서 분출된 막대한 양의 방사선에 피폭되었다. 사고가 발생한 지 36시간이 지난 4월 27일 오후에야, 발전소에서 4km 떨어져 있는 도시 프리피야트의 주민 45,000명이 1,100대의 버스를 통해 도시로부터 소개되었다. 이후 열흘 동안 사고 직후 발전소 주변 30km 반경에 살고 있던 11만 6천 명의 시민이 원래 주거지로부터 소개(疏開)되었고, 1990년부터 1995년까지 21만 명의 시민이 추가로 소개되었다

사고가 발생했던 4월 26일 아침, 사고 지점으로부터 북서쪽으로 약 1,200km 떨어진 스웨덴의 포스막 원자력 발전소에 출근한 과학자의 의복에서 방사능이 검출되었고, 조사 결과 이 물질이 소련에서 날아온 것으로 판명되었다. 이와 관련하여 스웨덴 정부가 소련에 해명을 요구하여, 4월 28일 소련 정부는 사고를 공표하였다.

피해

소련 정부 발표에 따르면 당시 실험을 행하고 있던 2명의 연구원은 폭발로 인해 그 자리에서 즉사했으며, 화재를 진압하고 방사능 물질을 격리하는 과정에서 고도의 방사능에 노출된 소방 대원 및 발전소 직원 등 28명이 사고 후 3~4개월 사이에 사망했다 같은 작업을 한 인부 한 명도 비슷한 시기에 심정지로 사망했다. 그 이후에도 19명이 추가로 사망하였고, 2006년 현재 우크라이나 정부 집계로는 총 56명이 이 사고로 인해 사망된 것으로 집계되었다또한 화재 진압 과정에 동원된 600명의 자체 소방대와 다른 인부 등 총 3400명이 사고 직후의 고도의 방사능에 노출되었다.

이들 이외에도 체르노빌 사고를 처리하는 데 600,000~800,000명 사이 (정확한 숫자는 불명)의 인부가 동원되었는데, 이들 중 비교적 초기에 투입되었던 20만 명은 높은 수준의 방사능에 노출되었다공식 보고에 따르면 이들 중 25,000명이 사망했다고 한다.하지만 이들의 사망 원인과 방사능 피폭과의 직접적인 관계는 발견되지 않았다.

사고 이후에도, 우크라이나에서만 1800건 이상의 피폭 지역의 소아 갑상선암 사례가 보고되고 있으며,

WHO의 보고서에 따르면, 주변 지역의 0-17세 사이의 소아 중에서 5000건 가량의 소아 갑상선암이 보고되었으며], 앞으로 50년간 5,000~45,000건 정도의 사례가 더 보고될 가능성이 있는 것으로 예측되고 있다. 갑상선암 이외에도 피폭 주변 지역의 주민은 백혈병, 유방암 등의 증상 발생이 빈번하게 보고된 바 있다. 그린피스의 발표에 따르면, 체르노빌 사건의 직접적, 간접적 영향으로 20만 명에 이르는 사망자가 발생했다고 한다.

경제적 피해

사고 당시 발생한 방사능 낙진은 체르노빌 주변의 15만 제곱킬로미터에 이르는 영역을 방사능으로 오염시켰다. 당시 풍향 때문에 낙진의 70%는 벨라루스에 집중되었다사건 당시 벨라루스의 전 국토의 22%가 방사능으로 오염되었으며, 이는 2005년에도 별다른 차이가 없었다. 벨라루스 정부는 2016년에도 여전히 국토의 16%가 방사능에 오염된 상태로 남아있을 것이라고 예측한 바 있다.[24] 방사능에 따른 벨라루스의 경제적 피해는 약 2350억 달러로, 이는 1997년 당시의 벨라루스의 국내 총생산의 10배 이상이 되는 수치이다. 벨라루스 말고도, 우크라이나와 러시아에도 방사능 낙진으로 인한 경제적 피해가 있었다.

논쟁

목격자들의 증언과 발전소의 기록간에 모순이 있기 때문에 현지 시간 1시 22분 30초 뒤에 일어난 사고의 정확한 연결에 대해 약간의 논쟁이 있다. 가장 넓게 합의되고 있는 설명은 위에서 기술한 대로이지만, 이 이론에 따르면 최초의 폭발은 조작원이 '스크럼'을 명령한지 7초 후인 대략 1시 23분 47초에 일어난 것이 된다. 그러나 폭발이 그 스크럼의 전 또는 그 직후에 발생했다고 주장하는 사람도 있다(이것은 소련 위원회의 사고 조사 작업중의 설명이다.). 이 차이는 중대하다. 왜냐하면, 만약 원자로가 스크럼의 몇초후에 폭발했다는 그 사고 원인은 제어봉의 설계에 문제가 있게 되지만, 폭발이 스크럼과 동시에 일어난 것이라면 그 책임은 조작원에게 있기 때문이다. 실제로는 1시 23분 39초에 진도 -2.5의 약한 지진이 체르노빌 지방에서 기록되고 있었다. 이 진동은 4호기의 폭발로 일어났는지, 아니면 완전히 우연의 일치인지는 밝혀지지 않고 있다. 이 상황을 유일하게 증언할 수 있는 스크럼을 누른 운전원은 방사능 장애로 사고 2주일후 사망했다.

결과

203명이 즉시 입원하게 되었으며, 31명이 사망했다. 그리고 28명이 급성 방사선 장애로 판명되었다. 그들은 사고를 수습하도록 모인 소방관과 구급원이었지만, 연기등이 방사능 노출로 얼마나 위험한지에 대해서는 알지 못했다. 프리피야트에 살고 있던 약 5만 명을 포함한 합계 13만 5천 명이 이 지역으로 부터 대피하게 된다. 보건 당국은 70년동안 원자로로부터 방출된 5~12EBq의 방사능 물질 오염에 따라 발암율이 약 2% 증가할 것이라고 예측했다. 게다가 10명이 이 사고로 인한 암으로 사망한다.

IAEA는 1986년까지 조작원의 운전 조작 미숙을 사고의 주요한 원인으로 인용하고 있었다.그러나 1993년 1월에 IAEA는 조작원의 조작 미숙도 있었지만 설계 결함이 근본 원인이었다고 밝혔다.

소련의 과학자는 체르노빌 4호기가 이산화 우라늄 연료 및 핵분열 생성물은 약 190kg 정도를 가지고 있다고 말한다. 이 물질중 방출된 양은 13%~30% 정도로 추정된다.

체르노빌 사고에 따른 오염은 주변의 지방 전체에 퍼진 게 아니고 기후에 의존해 불규칙하게 흩어졌다. 소련 및 서방 과학자들의 보고서는 벨라루스가 구소련 전체에 닥친 오염의 약 60%를 받았다고 말하고 있다. 그러나 북서 우크라이나 일부와 러시아 연방의 넓은 지역도 오염되었다.

영향

폭발시, 원자로 내부의 방사성 물질 10톤(추정) 정도가 대기중에 방출되어 북반구 전역에 확산되었다.

주변지역의 가축과 농작물에 방사성 물질이 축적되어 고기와 우유 등도 오염되었다.

2000년 4월 26일의 사고 발생 14주년 추모 식에서 발표된 내용에 따르면, 러시아 사고 처리 종사자 86만 명 중, 5만 5천 명이 이미 사망했다고 한다. 우크라이나 국내(인구 5천만 명) 방사성 노출자 3백 4십 2만 7천 명 중, 작업원은 86.9%가 병에 걸려 있다.

주변 주민과 유아, 소아 등의 갑상선 암의 발생이 높아졌다.

사고 직후, 유럽산 스파게티 판매량이 일본에서는 일시적으로 급감했다. 또한, 아이오딘이 방사선에 좋다는 유언비어가 돌아 일시적으로 가격이 상승했던 경우도 있었다.

단기적 영향

사고 후에 복구와 청소 작업에 종사한 노동자들은 엄청난 양의 방사선 노출을 받았다. 작업에 종사한 노동자 대부분은 방사선량을 측정하기 위한 개인 측정계를 장착하지 않았다. 그래서 전문가들은 그들의 방사능 노출량을 추정만 하고 있다. 측정계가 사용되고 있는 경우에도 측정 순서는 가지각색이었다. 일부 노동자들은 대량의 방사능 노출을 받았다고 추정된다. 소련 정부의 추정에 따르면 30만 명에서 60만 명이 원자로로부터 30킬로미터 떨어진 대피 구역의 청소에 종사했다고 밝혔다.

그러나 세계보건기구는 약 80만 명 정도로 추정하고 있으며, 러시아는 오염 구역에서 일하지 않았던 일부 사람들도 해체 등 청소 작업자로서 리스트에 포함하고 있는등 자세한 인원은 추정할 수 없다. 어쨌던, 사고가 발생한후 1년이 지날때 까지 청소 작업에 종사한 노동자들은 21만 명이 추정되는데, 보통 추정 평균 165밀리 시버트 정도로 방사선을 쬐었다.

주민

오염된 구역에 있었던 일부의 아이들은 갑상선에 최대 50그레이 정도의 높은 방사선을 쬐었다. 이것은 오염된 현지의 우유나, 비교적 수명이 짧은 동위체인 방사성 아이오딘이 체내에 축적되었기 때문이다. 몇몇 연구에서 우크라이나, 러시아 아이들의 갑상선 암 발병이 급격하게 증가하고 있다고 밝혀졌다. IAEA의 보고에 따르면 '사고 발생시에 0세부터 14세였던 아이들 1,800명이 갑상선 암으로 기록되었는데, 이는 통상보다 훨씬 많은 양이다.'라고 한다. 그러나 증가 비율은 기록되지 않았다. 발생한 소아 갑상선 암은 대형으로, 활동적인 타입이며 조기에 발견되었으며 처치할 수 있었다. 처치는 외과 수술과 전이에 대한 아이오딘 131 치료가 필요하다. 현재까지, 이러한 처치는 진단된 모든 케이스에 대해 성공을 거두고 있는 것으로 보인다.

1995년, 세계보건기구는 아이와 젊은 청년층에서 발생한 700건 가까운 갑상선 암을 체르노빌 사고와 관련있다고 밝혔다. 10건의 사망이 방사선에 원인이 있다고 한다. 그러나 검출되는 갑상선 암이 급속하게 증가하고 있다는 사실은 그 중 적어도 일부는 스캐닝 과정에서 만들어진 것을 시사하고 있다. 방사선이 야기하는 갑상선 암의 전형적인 잠복 기간은 약 10년인데 비해, 일부 지역에서는 소아 갑상선 암의 증가가 1987년부터 관측되고 있다. 그러나 이 증가가 사고와 무관한지는 충분히 해명되지 않고 있다.

지금까지 백혈병이 이 사고와 관련 있다는 증거는 없지만, 앞으로 명백하게 밝혀질 것으로 예상된다.

오염 구역과 주변 지역에 위치해 있던 주민들에 대해 방사선이 야기하였다고 여겨지는 선천적 이상, 유산, 및 그 외의 질병에 대해서는 체르노빌 사고와 관련있다는 증거는 없다.

장기적 영향

사고 직후 있었던 건강에 대한 영향은 주로 반감기 8일짜리인 방사선 아이오딘에 따른 것이었다. 오늘날에는, 반감기가 약 30년인 스트론튬-90과 세슘-137에 따른 토양 오염이 문제가 되고 있다. 가장 높은 레벨인 세슘-137은 토양의 표층에 있어, 그것이 식물과 곤충, 버섯에 흡수 되어 현지 식량 생산에 영향을 끼치고 있다. 최근의 실험(1997년 무렵)에 따르면 이 구역 내에 위치하고 있는 나무안의 세슘-137의 레벨은 계속 오르고 있다. 오염이 지하수나 호수나 연못 같이 수계로 이행하고 있다고 하는 몇개의 증거가 발견되고 있다(2001년, Germenchuk). 비나 지하수에 따른 이동은 무시할 수 있을 만큼 작은 것으로 실증되고 있으며, 세슘-137이 바륨-137로 자연 붕괴될 것이라고 예상되고 있다.

전지구적 영향

IAEA의 기록에 따르면 체르노빌 사고에 따른 방출은 히로시마에 떨어진 원자 폭탄 방사능 오염의 400배 정도로, 20세기 중순에 발생된 대기권 내핵 실험으로 일어난 오염의 100에서 1,000분의 1이라고 한다. 체르노빌 사고는 국지적인 재해이며, 전지구적인 재해는 아니라고 할 수도 있다.

자연계에 대한 영향

제1회 체르노빌 사고의 생물학적, 방사선 의학적 관점에 대한 국제 회의(1990년 9월)에 참석한 소련 과학자의 보고에 따르면 해당 발전소로 부터 10킬로미터 구역에서의 방사성 강하물의 레벨은 4.81GBq/㎡라고 한다. 대량의 방사성 강하물로 말미암아 고사한 '붉은 숲'이 10킬로미터 구역 내의 장소의 바로 배후 지대에 퍼지고 있다. 이 숲은 사고 후 지극히 대량의 방사성 강하물로 말미암아 고사해 적갈색으로 보이는 나무들을 가리켜 그렇게 이름 붙었다. 사고 후 청소 작업 중에서 4킬로미터 제곱인 숲의 대부분을 매립할 수 있었다. 붉은 숲이 있었던 장소는 세계에서 가장 오염된 지역중의 하나로 여겨진다.

민간인에 대한 장기적 영향

이 문제에 대해서는 논란의 여지가 크다. 이 사고로 인해 생활에 영향을 받은 사람은 무수히 많아서, 30만 명이 넘는 사람이 사고 때문에 이주할 수밖에 없었으며, 약 60만 명이 사고 처리에 종사하게 되었다. 지금도 수백만 명의 사람들이 방사능 오염 구역에 살고 있다. 한편, 이러한 영향을 받은 사람 대부분은 비교적 적은 양의 방사능 노출밖에 받지 않았다. 이 때문에 그들 사이에 사망자수와 암, 선천선 이상이 증가한 증거는 찾을 수 없다. 게다가 그러한 증거가 있었다 하더라도, 방사능 오염과의 관련성은 확실하지 않다.

벨라루스, 우크라이나, 러시아 등 체르노빌 사고로 영향을 받은 지역에서 아이들 사이에서 갑상선 암의 발생 증가 증거는 스캐닝 계획의 결과로서 분명히 증명되고 있다. 그러나 대부분의 역학적 조사는 아직도 분석 중이다.

예산 부족, 불충분한 시계열적 역학 조사, 빈약한 통신설비 등으로 인해 긴급 공중 위생 문제는 제대로 진행되지 않았다. 적절한 과학 인프라 스트럭처가 부족하기 때문에 민간인에 대한 연구는 국제적으로 진행되고 있다.

벨라루스, 우크라이나는 환경 회복과 방사능 오염이 되지 않은 식료품 개발과 식료품 유통 경로 개발, 공중 위생 대책을 실시하고 있지만 상당한 예산적 부담으로 작용하고 있다. 국제 기구와 국제 사회는 광범위 하게 물류 지원과 인도 지원을 실시하고 있다. 또한, 유럽 위원회와 세계보건기구는 러시아, 우크라이나, 벨라루스에서의 역학 조사를 강화해, 모든 종류의 가능성에 대해 조사를 하고 있다.

당시 거주하고 있던 주민들은 현재에도 적어도 반년에 한 번 정도 정기적 건강 진단을 받고 있어 건강에 대해 불안을 가지고 살고 있다. 일부 남성은 머리카락이 빠지거나, 여성은 수염이 진해지는 증상을 호소하는 사람이 있다.

야생 생물

인간이 사고 주변 지역으로부터 대피한 것은 인간에게 있어서는 큰 부담이 되었지만, 반대로 야생 동물에 대해서는 광대하고, 인간이 없는 피난 장소가 만들어졌다. 이 지역의 동식물에게 방사성 강하물이 악영향을 가져왔는지는 아직도 알지 못한다. 동식물은 인간에 비해 방사성 내성이 크게 다르고, 폭넓게 차이가 있기 때문이다. 그러나 대량의 방사성 물질이 강하된 주변에서의 생물의 다양성은 증가하고 있는 것으로 나타나고 있다. 이 지역 일부의 식물이 돌연변이로 변하고 있다는 보고가 있고, 그 때문에 기괴한 모습으로 된 식물이 있다고 하는 '이상한 숲'이나 '기괴한 숲'에 대해 소문이 발생하고 있다. 다른 보고에서는 이 구역은 침묵에 싸여 있고, 아직껏 새들이 돌아오지 않고 있다고 한다. 하지만 소문이나 상상과 달리 아직까지 방사능의 영향으로 인해 돌연변이로 변한 생물들은 한 종도 발견되지 않았다.

사고 후의 체르노빌

체르노빌 사고 그 자체는 4호기의 참극으로 끝난게 아니었다. 우크라이나 정부는 국내 에너지 부족을 이유로 나머지 세개의 원자로 운전을 계속한다. 1991년에 2호기에서 화재가 발생했는데, 정부 당국은 원자로가 수복 불능까지 손상되어 있다고 발표하며, 이를 전원 계통으로 떼어내버렸다. 1호기는 우크라이나 정부와 IAEA와 같은 국제사회의 거래의 일부로서 1996년 11월에 퇴역시켰다. 2000년 11월에 레오니드 쿠치마 우크라이나 대통령이 공식적으로 3호기의 스위치를 잘랐다. 이렇게 해서 마침내 모든 원자로가 정지했다.

사고 당시 바로 사망한 직원의 사체는 아직 오염 구역에 있는데, 방사능 오염으로 들어갈 수 없기 때문이다.

석관 안에는 방사성 물질 확산 방지를 위해 특수 약재가 살포되고 있지만, 대부분이 외부로 유출하고 있는 것으로 보인다.

대중 인식

체르노빌 원자력 발전소 사고는 국제적인 주목을 끌게 된다. 결과적으로 말한다면 '체르노빌'이란 단어는 대중들의 인식에 다양한 모습으로 각인되게 된다.

정치적 여파

체르노빌 사고는 분명히 대규모 재해였기 때문에 전 세계 미디어의 주목을 받는다. 원자력 위험에 대한 대중 인식은 크게 증가한다. 원자력 발전 찬성측과 반대측 단체가 대중의 의견을 움직이게 하기 위해 많은 노력을 기울였다. 사상자의 수, 원자로의 안전성에 대한 평가 및 다른 원자로에 대한 위험 평가는 저자가 어느 쪽의 입장과 가까운 것에 따라 크게 달라진다. 예를 들면 국제 연합 인도 문제 사무국에서 방사선 영향에 대한 간행물을 발표했는데, 국제 연합 과학 위윈회는 이걸 공식적으로 비판했다. 이와 같이 이 문제에 대해 진실을 밝혀내는 것은 쉽지 않다.

실제 사고의 원인, 경과에 대해서는 소련 정부 수뇌부가, 또 현장 조직 등이 은폐하려는 시도가 있었다. 이것은 보통 스탈린 체제 아래에서의 공포 정치를 기억하고 있던 소련인들이 자신의 '보신'을 우선으로 생각했기 때문이라고 여겨진다. 이 체질에 대해 알고 있던 소련 대통령 미하일 고르바초프는 글라스노스트(glasnost)를 철저하게 지도한다. 그러나 이 고르바초프의 움직임은 후에 소련의 8월 쿠데타를 불러일으키는 요인이 된다.