후쿠시마 원전 사고

후쿠시마 원전 사고

대지진 발생 후 1시간 이내에 거대한 쓰나미가 몰려왔다. 쓰나미는 이와테현 미야코시에서최대 파고가 38.9m에 이르렀고 센다이시 평야지역에서는 내륙 10km까지 도달했다. 거대한 쓰나미로 인해 도쿄전력의 후쿠시마 제1원전을 침수시키면서 수소폭발과 방사능 누출 사고를 일으켰다.

후쿠시마 원전 사고는 체르노빌 원자력발전소와 함께 국제원자력사고등급(INES)의 최고 단계인 7단계를 기록했다. 사고가 난 지 2016년 3월 현재, 5년이 지났지만 후쿠시마 원전에서 2km 떨어진 지역은 여전히 서울보다 60배 가까운 방사능량이 측정되고 있다. 후쿠시마 원전 1~3호기에는 녹아내린 핵연료가 그대로 남아 있는 상태다.

후쿠시마 제1원전은 진앙지로부터 70km이상 떨어져 있어 내진설계로 지진 방어가 가능했고, 최대 5.7m 높이의 쓰나미를 방어할 수 있는 비상대책이 세워져있었다. 그러나 실제 14~15m의 높은 파도와 강한 에너지를 동반한 대형 쓰나미 앞에서는 속수무책이었다. 그 결과, 원자로를 냉각시키는 전력공급기반 시설이 파괴돼 전력 공급이 중단되는 사태가 벌어졌다. 제1원전의 원자로들에서 노심용융^각주2) 과 수소폭발 등이 일어나는 국가비상사태에 이르게 됐다. 후쿠시마 제1원전 원자로 6기 중 1~3호기에서는 노심용융이 발생했고, 1,3,4호기에서는 수소폭발이 발생했다. 20~30km 이내 거주하는 주민들이 긴급피난을 가야했다. 여기에 동일본 지역의 농·축·임산물과 수산물에서 기준치 이상의 방사성물질(주로 세슘)이 검출되면서 일본 전역을 공포로 몰아넣었다.

일본정부와 후쿠시마 원전을 운영하는 도쿄전력은 사고원전의 냉각수로 사용된 제한수치의 10만배 이상의 방사능 수치를 나타내는 고농도 오염수를 저장할 수 있는 공간 확보를 위해 불가피하게 2011년 4월4일 제한수치 100배 이상의 저농도 오염수 250여톤을 긴급방출하는 조처를 취했다. 이외에도 4월10일까지 1만1500여톤이 배출됐다.

후쿠시마 원전 사고 과정

대지진 당시 운전 중이던 후쿠시마 제1원전 1~3호기는 가동중이었다. 하지만 지진을 감지한 운전시스템이 자동으로 제어봉을 삽입해 핵분열을 긴급 억제해 임계상태^각주3) 를 정지시키는 데는 성공했다. 그러나 그 다음 단계인 원자로 냉각기능이 정전으로 중단된 것이 큰 참사로 이어졌다. 지진으로 후쿠시마 제1원전의 내부전력과 외부전력 공급이 끊어졌고, 쓰나미로 원전 내의 비상용 디젤발전기마저 손상돼 모든 냉각시스템이 마비됐다. (참고: 원자력발전소의 작동원리^각주4) ) 전력공급 중단으로 인한 냉각시스템 마비로 첫째, 원자로의 핵 연료봉을 식히지 못해 고열에 노출되도록 했고, 둘째 원자로의 수증기를 식혀 물로 만들지 못해 원자로 내의 방사능 물질이 묻은 수증기가 외부로 배출되는 심각한 문제가 발생했다.

첫 번째 문제를 좀더 구체적으로 보면, 용해점이 섭씨 2800도인 핵 연료봉이 고열에 노출돼 노심용융이 일어나면서 원자로 내부에서 고압증기가 발생했다. 연료봉 표면의 지르코늄은 고온에서 수증기와 화학반응을 일으켜 수소를 발생시키면서 1,3,4호기 순으로 수소폭발이 일어났다. 이에 따라 일본정부는 2011년 3월11일 오후 ‘원자력 긴급사태’를 선언하고 이날 밤 9시23분께 3km권내 주민에게 피난 지시를 발령하고, 이튿날 오후 6시25분에는 20km로 피난지시구역을 확대했다.

도쿄전력은 사고 발생 후 5년동안 노심용융, 즉 핵연료가 녹아내린 일이 없다고 사실과 다른 설명을 고집해오다 지난 2016년 2월에서야 비로소 노심용융 사실을 인정했다.

후쿠시마 원전 사고 이후 5년...참사는 진행형

5년이 지났지만 아직도 피난 생활을 이어가는 사람은 전국적으로 17만여명에 달한다. 후쿠시마 원전의 녹아내린 핵연료는 아직도 빼내지 못하고 있고, 땅을 얼려 오염된 냉각수 유출을 막겠다는 계획은 실효성을 놓고 논란이 이어지고 있다. 후쿠시마 제1원전의 모든 폐로 작업이 완료되기까지 최대 40년이 더 걸릴 것으로 보인다. 폐로 공정의 최대 난관은 녹아내린 핵연료를 꺼내는 것이다. 핵연료를 꺼내는 작업은 1호기와 2호기는 2020년부터, 3호기는 2017년부터 각각 시작될 예정이다. 후쿠시마 제1원전의 오염수 역시 큰 과제다. 1~3호기에는 녹아내린 핵연료를 냉각시키기 위해 원자로에 물을 주입했는데 이 물이 고농도 오염수가 돼 원전 건물 지하에 고여 있는 상태다. 게다가 건물 내부로 지하수가 침투하면서 원전 내의 오염수는 매일 400톤씩 증가하고 있다. 후쿠시마 제1원전 부지 내 탱크에 보관돼 있는 오염수의 양은 현재 80만톤에 이른다. 최종 처분 방법에 대해 구체적인 목표도 마련되지 않은 상태다. 그런 가운데 지난 1월 원전 사고 당시 후쿠시마에 살던 어린이 116명이 갑상샘암으로 확진되기도 했다.

그럼에도 일본 정부는 후쿠시마 외의 다른 원전들을 차례로 재가동하려하고 있어 이에 반대하는 시민사회와 갈등을 빚고 있다. 일본정부는 또 2020년 도쿄 올림픽이 열릴 무렵에는 피난자 수를 최소한으로 줄여 3.11 참사를 완전히 극복했음을 전세계에 선전하기 위해 주택지원, 정신적 배상금 등 피난민 지원을 하나둘 줄여가며 피난민 최소화 정책을 펴고 있다는 지적도 받고 있다.