'멜트다운' 1호기, 유출 오염수는 어디로?

'멜트다운' 1호기 원자로에 구멍, 초고농도 오염수는 어디에?

지금까지 추측이 난무했던 도쿄전력 후쿠시마 제1원전 1호기의 '멜트다운(노심용해, 노심용융)'이 상당 부분 진행됐던 것으로 드러났다. 1호기 원자로 내 연료봉이 녹아있다고밖에는 판단할 수 없는 정황 증거들이 속속들이 나타나고 있기 때문이다.

12일, 도쿄전력 측은 1호기 건물 내 고장 난 수위 계측기를 재조정해 원자로 냉각수 수위를 측정했다. 그 결과, 냉각수 수위가 매우 낮은 것으로 드러났다. 연료봉 위치보다 1m 이상 아래까지 수위가 내려가 있었던 것.

냉각수로부터 연료봉이 완전히 노출돼 연료봉 냉각이 불가능한 상태였기 때문에, 엄청난 고온이 예상됐다. 그런데 뜻밖에도, 연료봉 밑부분 온도는 100~120도를 유지하고 있었다. 이는 원자로 냉각이 진행되고 있다는 것을 의미한다. 원자로 내 연료봉이 냉각되고 있다는 것은, 냉각수가 제구실을 하고 있다는 것을 방증한다.

수위계, 온도계가 정상 작동하는 상황에서, 정상적인 연료봉 위치보다 훨씬 낮은 곳에 있는 냉각수가 연료봉을 냉각시키고 있다는 것은, 연료봉이 정상 위치보다 훨씬 낮은 위치에 있기 때문이라고 판단할 수 있다.

이 같은 정황을 통해, 도쿄전력 측은 고열로 녹아버린 연료봉이 원자로 바닥으로 무너져 내려 냉각이 진행되고 있다고 확신한 것이다.

많은 이들이 우려해왔던 '멜트다운'은 1호기에서 상당부분 진행돼 버렸다. 불행 중 다행은, 멜트다운이 원자로 폭발을 동반하지 않아 체르노빌과 같은 수준의 방사능 피해는 나타나지 않았다는 사실이다.

더구나 현재 녹아내린 연료봉이 낮은 수위의 냉각수를 통해 냉각되고 있어, 일본 전문가들은 지금보다 사태가 더 악화되지는 않을 것으로 판단하고 있다.

그러나 사태는 그리 호락호락하지 않았다. 이미 멜트다운된 연료봉에서 엄청난 양의 방사성 물질이 뿜어져 나왔을 것이 분명한 상황에서, 원자로에 작은 구멍이 나 있는 것으로 판명됐기 때문이다.

도쿄전력 측은, 멜트다운 과정에서 발생한 것으로 보이는 이 구멍을 통해 원자로 내 냉각수가 새어 나오고 있는 것으로 보고 있다. 냉각수에는 멜트다운으로 인해 발생한 초고농도 방사성 물질이 함유돼 있을 것이 분명한 상황.

격납용기가 온전하다면, 압력용기에서 새어나온 오염수를 격납용기에 보관한 채로 정화하거나 보관해둠으로써 사태악화를 막을 수 있다. 더구나 1호기에서는 격납용기 전체에 물을 채워 원자로를 냉각시키는, 이른바 수관(水棺) 작업이 진행돼 왔으므로 오염수를 정화해 그대로 냉각수로 다시 재활용하면 된다.

그러나 압력용기에 이어, 격납용기조차도 온전치 못한 것으로 드러났다.

도쿄전력은 압력용기를 둘러싸는 격납용기 전체에 물을 채워 원자로를 냉각시킨다는 계획 아래 격납용기에 물을 채워 왔다. 그 양은 정확히 알 수 없으나, 사고 발생 이래 격납용기 및 원자로에 투입된 물의 양은 1만 톤이 넘는 것으로 추정되고 있다.

그런데 원자로와 격납용기에 고여 있는 물은 그 반도 되지 않는 것으로 드러났다. 연료봉이 발산하는 열로 인해 증발된 수량을 감안하더라도 너무 적은 양의 물이다. 도쿄전력 측은 격납용기 어딘가에서 꽤 많은 양의 물이 유출되고 있는 것으로 추정하고 있다.

무엇보다 큰 문제는, 격납용기에서 빠져 나온 고농도 방사성 오염수가 어디로 유출됐는지 알 수 없다는 사실이다.

현재 유출된 오염수가 흘러들었을 가능성이 가장 큰 장소로 격납용기 아래 원자로 건물 지하가 꼽히고 있다. 그런데 이 곳의 방사선 수치가 상당히 높을 것으로 예상되고 있어, 작업원들이 쉽사리 유출 여부 조사에 나서지 못하고 있다.

작업원들이 이곳에 진입하지 못함에 따라, 무선 조정 로봇의 사용도 검토됐다. 그러나 지하에서는 무선 연결이 안 될 우려가 커 이마저도 사용하지 못하고 있다. 다만, 사람이 들어갈 수는 없기 때문에 로봇을 적절히 활용하는 길뿐이라고 원전 관계자는 말한다.

일본 언론 또한, 도쿄전력이 로봇을 어떻게 활용하여 조사를 진행하느냐가 유출처 규명의 관건이 될 것으로 보인다고 전하고 있다.

유출처 규명은 매우 중요하다. 멜트다운이 진행된 데다, 원자로에 구멍이 난 탓에 엄청난 양의 방사성 물질이 격납용기로 새어나왔을 것이 분명하기 때문이다. 이 상황에서, 격납용기의 방사성 오염수가 어디로 유출됐는지 확인해야 제대로 된 대책 마련에 나설 수 있다.

가장 좋은 시나리오는 격납용기 아래 원자로 건물 지하에 유출수가 온전히 고여있는 것이다. 도쿄전력 측은 오염수가 건물 지하에 잔존해 있을 경우, 이를 다시 회수해 정화한 뒤, 원자로 냉각에 재이용한다고 밝혔다.

최악의 경우, 바다, 혹은 지하로 스며들었을 가능성도 배제 못한다. 원자로 건물 자체에 균열이 있을 경우, 그대로 지하로 스며들 수 있기 때문이다. 멜트다운 과정에서 나온 초고농도 방사성 오염수가 외부로 유출되면, 이전보다 사태가 한층 더 악화되리라는 것은 불 보듯 뻔한 사실이다.

도쿄전력은 대책 마련을 위해 하루빨리 유출된 곳이 어딘지 규명한다는 방침이다. 또한, 유출의 위험이 있지만, 당분간 1호기 물 주입 작업 및 수관 작업을 지속한다고 밝혔다.

▲ 후쿠시마 제1원전 1호기 건물 구조. 왼쪽 건물이 원자로 건물이다. 타원형 원자로를 감싸고 있는 건물이 격납용기, 가장 바깥쪽이 원자로 건물. 13일 현재 원자로 건물 바닥에 격납용기에서 유출된 물이 고여 있을 가능성이 높은 것으로 판단되고 있다. © NHK 영상 캡쳐

▲ 원자로 내부 모형. 수직으로 길다란 모양을 하고 있는 것이 연료봉 ©도쿄전력

이지호 기자

곽소영 기자
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