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[과학의 달인] 후쿠시마 오염수 방류, 과학적 검증한다…김성일 원자력안전기술원 책임연구원

2023년 05월 11일 17시 11분
■ 김성일 / 한국원자력안전기술원 책임연구원

[앵커]
일본이 후쿠시마 오염수의 해양 방류를 위한 실무적인 준비를 마치면서 이르면 올여름 실제 방류가 이뤄질 것으로 보인데요. 일본 정부의 말대로 후쿠시마 오염수는 정말 안전한 건지, 해양 생태계는 물론 수산물에는 영향이 없을지 불안한 것도 사실입니다. 오늘 '과학의 달인'에서는 한국원자력안전기술원 김성일 책임연구원 모시고, 후쿠시마 오염수 해양방류와 관련된 안정성 검증은 어떻게 이뤄지고 있는지 자세히 알아보겠습니다. 어서 오세요.

후쿠시마 오염수와 관련한 이슈가 많은데, 우선 정의부터 하고 가야 할 것 같습니다. 후쿠시마 오염수는 어떤 걸 말하는 건가요?

[인터뷰]
2011년 사고가 났을 때 쓰나미로 인해 전기공급이 중단되면서 냉각수를 공급할 수 없게 되자 원자로 안에 있던 핵연료가 녹아내렸습니다. 또한, 지진의 영향으로 균열이 생긴 원자로건물 내부로 지하수가 흘러들어 가게 되었고, 지하수와 녹아내린 핵연료가 만나 고농도의 방사성물질이 함유된 오염수가 매일 발생하고 있습니다. 핵연료를 식히기 위해 냉각수가 주입되고 있기 때문에 결국 냉각수와 지하수가 섞이게 되고 지금 원자로 건물 바닥에 쌓이게 되고 그걸 오염수라고 말하고 있습니다.

[앵커]
그러니깐 시키기 위해 주입한 냉각수, 그리고 지하에서 만나게 된 지하수까지 모두 포함한 말이다 이렇게 이해를 하면 될 것 같은데요, 그렇다면 다른 원전에서도 원래 이런 오염수가 발생하는 겁니까?

[인터뷰]
일단 후쿠시마 원전은 고농도 오염수라 핵연료가 녹아내리면서 원자로에 구멍이 생겨 생기는 반면, 일반 정상적인 원전에서도 사실 액체폐기물이라고 해서 운영 중에 기기 배수, 누설 수 등 이런 것들이 발생할 수 있는데, 발생이 되면 정화 시켜서 배출기준 만족해서 해양으로 방출하고 있습니다. 정상적인 원전에서도 액체 방사성 폐기물이라고 해서 오염수가 발생하긴 합니다.

하지만 전력 생산이라는 목적이 있고 그것에 일부에 의해서 발생하는 거기 때문에 국제적으로 정상적인 원전에서 배출하는 것은 정당한 행위로 인정되기보다는 후쿠시마 원자로 사고 난 것을 배출하는 것이랑 성격이 다르다고 할 수 있습니다.

[앵커]
그런데 지금 연구원님도 그러시고 우리나라에서는 오염수라고 부르지만, 일본 정부, 도쿄전력은 모두 처리 수라고 부르고 있습니다. 부르는 근거는 무엇인가요?

[인터뷰]
일본의 계획은 삼중수소와 다른 ALPS라는 다핵종제거설비를 통해 배출기준 이내로 정화를 해서 정화하겠다는 계획입니다. 배출기준 이내로 정화가 되면 그것은 오염수가 아니라 알프스 처리수다. 이렇게 일본은 얘기하고 있고 참고로 ALPS는 전처리설비가 있는데 미세한 필터가 있어서 입자등을 제거를 하고 그 이후에 흡착탑이 있습니다.

다양한 흡착재를 연결 시켜 62개의 핵종 배출기준 이내로 정화 시키는 목표로 하고 있고 일반적으로 원전에서도 유사한 형태가 있고 ALPS로도 처리가 안 되는 삼중수소가 있는데 이는 일반적인 물과 화학적 성질이 같습니다. 제거가 되지 않아 일본은 본인들의 배출기준의 1/40로 희석하여 해양으로 방출하겠다는 계획을 세우고 있습니다.

[앵커]
그러니깐 알프스로도 제거되지 않는 게 삼중수소를 바닷물로 희석해서 배출하겠다 이런 계획인 것 같은데, 희석해서 방류한다면 안전에는 문제가 없나요?

[인터뷰]
삼중수소가 일반 수소와 성질이 같아서 공기 중에도 있다고 산소와 만나면 물로 존재합니다, 대기 중의 수증기, 빗물, 해양에도 삼중 수소가 다 있습니다. 삼중수소는 생물에 축적 및 농축되지 않습니다. 삼중수소는 베타라는 방사성 핵종을 내는데 외부에서 들어올 때 효과가 없기 때문에 외부피폭은 신경 안 써도 되고 내부는 문제가 됩니다.

삼중수소는 내부에 들어왔을 때 인체에 미치는 영향이 삼중수소 에너지가 낮습니다. 신진대사를 통해 배출이 됩니다, 다른 핵종에 비해 일찍 배출되어 동일한 양의 삼중수소와 다른 방사성 물질이 들어왔을 때 예를 들어 세슘보다 삼중수소는 인체영향이 낮긴 합니다, 그래서 배출기준 희석하여 방출할 경우에는 해양에서 더 많이 희석될 것이기 때문에 인체에 미치는 위해도는 낮을 것으로 예상되지만, 일본이 기준 이내로 만족 시켜 방출하는지 또는 충분히 희석하는지 등에 대해서 집중적으로 검토를 하고 있는 중이라고 말씀드릴 수 있습니다.

[앵커]
그러니깐 삼중수소라는 것은 사실은 다른 핵종에 비해 위험성은 떨어지지만 그렇다면 다른 핵종은 제대로 제거되느냐가 문제인데 일본의 ALPS 처리에 대해 우리도 검증에 나서고 있나요?

[인터뷰]
저희 한국원자력안전기술원은 IAEA 확증모니터링 실제로 일본이 ALPS를 통해 처리한 시료를 받아서 직접 분석을 하고 있습니다. 결과 분석을 보면 일본의 데이터를 신뢰할 수 있는지 또는 성능이 충분히 나오고 있는지 확인할 것으로 예상이 되고 사실 일본은 ALPS를 돌리긴 했지만, 운영 초기에 고장과 성능도 떨어져 현재는 전체 탱크의 70%는 아직 기준을 만족 시키지 못한다고 알고 있습니다. 재정화를 해서 배출하겠다고 하고 있고 그래서 저희는 여러 가지 IAEA 확증 모니터링이라든지 일본이 공개하고 있는 ALPS 입출구 농도라든지 이런 것들을 집중적으로 검토하고 있습니다.

[앵커]
후쿠시마 오염수의 방류 시기도 궁금한데 이게 어떻게 결정될까요?

[인터뷰]
현재 일본 도쿄전력이 방출설비를 공사를 진행하고 있고요, 공사 진행하면서 일본의 규제기관인 NRA이라고 있습니다. 규제 기관에 사용전검사를 받아야 합니다. 사용 전 검사 합격을 받아야 되고요. 최종적으로는 일본은 IAEA에서도 검증을 하고 있기 때문에 IAEA 검증 팀이 최종적으로 종합보고서를 공개할 텐데 종합보고서가 공개되고 거기서 문제가 없다고 확인을 받으면 그 이후에 아마 방출할 것으로 현재 예상하고 있습니다.

[앵커]
그렇다면 방출의 어떤 신호가 되는 게 IAEA의 검증 결과라고 볼 수 있을 텐데 이 검증은 정말 확실하게 진행이 되고 있습니까?

[인터뷰]
IAEA는 일본 오염수 처분 계획 안전성 검증을 위해서 미국이나 중국, 영국, 프랑스 등 국제전문가 11명이 TF를 구성하고 있고 2021년 7월부터 운영 중에 있습니다. 거기에는 저희 국내 전문가도 참여하고 있고요. IAEA 검증단은 오염수 방출에 따른 방사선영향평가 적절성 등이라든지 이런 것들이 국제기준을 만족하는지 이런 것들 위주로 하고 있고 또 아까 말씀드린 오염수 시료를 채취해서 한국, 미국, 프랑스, 스위스 실험실이 참여해서 교차 분석을 하고 있습니다.

해양 쪽에 관련해서도 해수, 어류, 해조류, 퇴적토 이런 것들을 해양환경 대상도 시료를 채취해서 일본의 분석 능력 및 일본 데이터의 신뢰성을 검증하고 있습니다. IAEA는 이런 종합적인 결과를 토대로 일본의 오염수 해양방출의 안전성 검증이 완료되면 최종보고서를 통해 결과를 발표할 것으로 예상됩니다.

[앵커]
이런 많은 기관들이 오염수 방류에 대해서 많이 안정성 검증을 하고 있지만, 방류에 대한 걱정이 많은 건 사실입니다. 오염수 해양 방류로 인해서 후쿠시마 앞바다, 나아가서 태평양 해양생태계에 영향을 미칠지 걱정이 큰 상황인데요. 오염수 위험에 대해서 해양생태계에서 농축되는 것까지 고려해서 평가가 되고 있을까요?

[인터뷰]
그래서 IAEA 같은 곳에서 국제적으로 방사선영향평가를 하게 되거든요. 방사선영향평가를 할 때는 생물체를 통해서 방금 말씀해주신 먹이사슬이라든지 환경에서 축적된 농축을 고려하도록 평가를 하고 있습니다. 이때 농축계수를 사용합니다. 국제적으로 전문가들이 농축되는 정도를 숫자로 만들어서 이거를 이용해서 방사선량을 평가하도록 하고 있고요.

여기서 농축계수가 중요한데 농축계수라는 거는 해수의 방사능 농도가 있으면 이거 대비 그곳에서 서식하는 물고기라든지 생물체 내에 존재하는 방사능 농도의 비율을 말합니다. 그래서 이걸 가지고 일본도 방사선영향평가를 한 것으로 알고 있고 저희는 일본이 사용한 농축계수라든지 또는 방사선영향평가 이런 게 적절한지 현재 그런 것들을 검토하고 있다고 말씀드릴 수 있겠습니다.

[앵커]
하지만 이런 농축계수도 말씀해주셨지만, 방사능의 영향이라는 게 워낙 오랜 시간에 걸쳐서도 나타날 수 있다 보니까 불안감이 해소가 되지 않고 있는데 그렇다면 근본적인 궁금증이 생깁니다. 일본은 이런 오염수를 저장했다가 이제 탱크가 없으니 내보내겠다라고 말을 하고 있는 건데 해양 방류 말고는 다른 방법은 없는 건가요?

[인터뷰]
사실 이건 일본 주장에 따르면, 사고가 났고 그걸 후쿠시마 원전 폐로라고 합니다. 해체하는 걸 목표로 하고 있는데 그런 폐로를 하려면 안에 있는 핵연료도 빼내야 되고 그 안에 녹아 있는 핵연료도 제거해서 어딘가에 더 해야 되고 그러려면 부지 내에 폐기물 처리 건물도 필요하고 또 폐기물을 저장하는 보관 시설 이런 것들을 건설해야 합니다. 그렇기 때문에 계속해서 탱크를 증설하기 어렵다는 거고요. 탱크를 계속 유지하는 것도 가지고 있으면 지진이라든지 노후화가 되면 누설의 위험이 있기 때문에 현실적으로는 기준이내로 만족해서 해양 방출을 하겠다는 것이 일본의 입장이고요.

이와 관련해서 IAEA에서도 일본의 계획을 검토한 적이 있습니다. IAEA 검토 결과로는 일본의 해양 방출이나 이런 계획들이 기술적으로는 실현 가능하고 현재 국제 현행하고 일치한다. 그때 일본에서 여러 가지 다른 처분 방식도 고려했었는데요. 그때 했던 수소 방출이나 지층주입, 매립 시키는 이런 것들을 했었는데 IAEA에서는 실제로 개발이 더 많이 필요하고 실제 기술 입증이 되더라도 현재의 타임라인에 맞지 않는다 이런 식으로 평가한 적이 있습니다.

[앵커]
만약에 일본의 계획대로 방류가 결정되면 해양에는 큰 영향이 있지 않을까 싶은데요. 일부 보도에서는 후쿠시마에서 방류한 오염수가 우리나라에 5년 안에 온다는 연구가 있는데요, 오염수는 바다에서 어떤 방식으로 확산이 될까요?

[인터뷰]
이걸 관련해서 연구를 한국해양과학기술원과 한국원자력연구원이 공동으로 논문을 발표한 게 있었습니다. 후쿠시마 앞바다에서 오염수가 방출되면 일단은 북태평양 전체로 해류를 따라서 확산이 됩니다. 국내 유입은 4~5년 지나면 유입되고 최고로는 10년 후에 수염되는 값인데 그 값이 0.001Bq/m3이라는 그런 수치가 우리나라에 들어오게 된다고 합니다. 이 수치를 이해하시려면 현재 우리나라 해역의 삼중수소가 측정이 되는데 평균 172Bq/m3 정도로 그거에 1/10만 정도 희석이 돼서 들어오게 됩니다. 사실 이 정도의 농도는 저희가 검출을 할 수 없는 수준이긴 합니다.

[앵커]
결국, 우리 국민이 가장 궁금한 거는 또 수산물 안전이지 않겠습니까. 방류 이후 국내 수산물의 안전은 어떻게 될 거로 보십니까?

[인터뷰]
사실은 일본의 계획대로 설정한 삼중수소 총량을 이내로 배출한다, 다른 핵종들은 기준이내로 정화해서 배출한다 했을 때는 국내 해역에 들어오려면 한참 희석되어서 들어오기 때문에 매우 낮은 농도가 예상이 됩니다. 국내 수산물에 미치는 방사능 영향은 무시할 만하다고 예상되긴 합니다. 하지만 이런 게 일본이 국제적인 기준을 만족하는지 그 기준 내로 배출하는지는 국제적 검증이 필요합니다. 그래서 IAEA에서 하고 있는 검증이라든지 또 시료 분석이라든지 또 일본이 배출하는 데이터들 이런 것들에 대한 철저한 검증이 필요하다고 말씀드릴 수 있겠습니다.

[앵커]
결국, 관건은 과학적이고 투명한 검증이라는 건데요. 조금이라도 미심쩍은 부분이 있다면 국제사회와 함께할 말은 꼭 해야겠습니다. 한국 원자력 안전 기술원 김성일 책임연구원과 함께했습니다. 고맙습니다.


YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)

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