후쿠시마 원전 4호기가 수상하다

사고 2년6개월, 지금 그곳에선 <중>
폐연료봉 많고 온도 잘 안 떨어져 ‘방사능’ 우려
오염 냉각수 누출과 폐기물 처리도 큰 골칫거리

일본 후쿠시마 제1 원자력 발전소 상황을 결정짓는 요소는 원자로의 상태와 원자로 냉각 과정에서 생기는 폐기물의 처리다. 사고 대처는 결국 원자로를 식혀서 방사능이 나오는 것을 막고, 방사성 폐기물의 환경 영향을 줄이면서 처리하는 두가지로 크게 나눌 수 있다.

■ 원자로 상황

먼저 원자로의 현재 상황을 살펴보면, 겉보기에는 비교적 안정적이다. 아래 그림은 9월10일 오전 11시 현재 원전 관리 회사인 도쿄전력이 발표한 자료를 바탕으로 한 것이다. (연료봉 갯수는 2012년 12월 발표 자료 기준이다.)

원자로에서 가장 중요한 것은 역시 내부 온도다. 온도가 높으면 핵분열이 활발하고 방사능도 많이 나오게 된다. 현재 온도가 높은 것인지, 낮은 것인지 보기 위해 사고 초기인 2011년 3월20일부터 지난 9일까지의 원자로 내부 하단 온도를 비교해봤다.

그래프에서 보듯 온도는 점차 떨어지고 있다. 좀더 자세히 보기 위해 최근 1년여의 변화만 따로 비교했다. 겨울철에 접어들면 온도가 내려가다가 봄부터 다시 상승하는 것을 알 수 있다. 이런 추이에는 기온 변화에 따른 냉각수 온도 변화도 작용하기 않을까 추측된다. 한편 1~3호기와 4호기의 차이도 나타난다. 1~3호기의 경우 내부 온도나 수조 온도가 1년전보다는 조금씩 낮은 반면, 4호기 수조 온도는 1년전 수준까지 올라갔다. 4호기는 사고 당시 가동 상태가 아니었지만, 사용한 연료봉만 1300개 이상 보관하고 있다. 만일 4호기 온도가 확 올라가면 방사능이 대량으로 나올 수 있다. 최근 전문가들이 4호기에 주목하는 것도 이 때문이다. 4호기 온도를 낮추기가 어렵다면, 이는 상당한 불안 요인이라고 할 수 있다.

아래 그림은 2,3호 원자로 내부의 방사능 측정 결과다. 2호기는 안정적으로 떨어지고 있지만, 3호기는 갑자기 치솟는 일들이 종종 나타난다.

■ 방사능 물질 처리

원자로의 상태만큼이나 중요한 것이 방사능 오염 물질 처리다. 최근 사고가 계속 터진 것도 오염수 저장 탱크쪽 일이다. 아래는 오염 처리 과정이다. 그림에서 붉은 계열 선들은 방사능 오염 물질의 이동 경로이고, 초록색과 파란색은 각각 방사능이 제거된 바닷물과 민물의 이동 경로다. 여기서 한가지 주목할 점은 방사능 오염수 처리 과정에서 나온 진흙(슬러지)가 저장 용량의 85%에 달한다는 사실이다. 냉각수 탱크와 함께 방사성 폐기물 처리도 골치아픈 과제다.

신기섭 기자 [e-mail]

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■ 원 자료 보기: 후쿠시마 원자로 수위, 압력, 온도 측정 자료 목록(일본어) | 방사능 오염 냉각수 처리 및 보관 설명 자료(영어 PDF)