오늘 학교에서 전공 수업이 끝나고 학생들이 우르르 몰려들어오길래 뭔가했더니, 제가 있는 강의실에서 후쿠시마 원전 사태에 관한 강연이 있다고 하더군요. 요즘 많은 관심이 가는 분야이기도 하고, 재밌을 것 같아서 그 자리에 앉아서 강연을 들었습니다. 강연은 1시간 정도 걸렸고, 저희 학교 원자력 공학부 학부장 교수님께서 나오셔서 설명해주셨습니다. 파울볼에 글 쓸려고 간단히 메모를 했는데, 메모를 잃어버려서 기억에 의존해서 간단히 몇자 적어보겠습니다.


  원전은 보통 5단계의 방어벽을 가집니다. 가장 안쪽의 지르코륨이 중성자를 막아주고, 혹시 모를 외부의 충격으로 부터 버티기 위해서 몇단계 방어벽을 더 가집니다. 교수님께서 말씀하시기로는 747같은 대형 비행기가 혹시 원전에 충돌하더라도 원전 노심부분 만큼은 안전하게 지킬 정도로 물리적으로 튼튼하게 설계되어있습니다.

  
  쓰나미가 발생했을때, 원전은 완벽하게 작동 정지 되었습니다. 1,2,3호기가 작동 중이었는데 모두 바로 작동 중지되었죠. 작동이 정지되면 더이상 핵분열이 일어나지 않습니다. 원자력 발전은 기본적으로 우라늄의 핵분열을 통해서 일어납니다. 핵분열이라는 것은 간단하게 설명드리면 우라늄 원자가 중성자를 만나서 반으로 쫘악 쪼개지는 현상인데, 이 때 에너지가 엄청 튀어나오죠. 그 열을 이용하여 터빈을 돌리는게 바로 원자력 발전입니다.

  
  작동 정지가 되면 더이상 핵분열이 일어나지 않습니다. 저도 정확한 원리는 모르겠는데, 아마도 더이상 외부에서 핵분열에 필요한 에너지가 공급되지 않아서가 아닐까 합니다. 하여튼, 작동정지가 되면 핵분열은 일어나지 않고 붕괴가 일어나게 됩니다. 우라늄에서 쪼개진 원자들이 베타붕괴나 감마붕괴를 하면서 또 열을 내놓게 됩니다.

  
  발전기가 작동 중지 된 이후에 시작되는 핵붕괴는 분열에 비해서 거의 1/100 수준의 에너지를 내놓습니다. 실제 발전 중일때 비하면 아주 미미한 수준의 열이지요. 하지만, 이 붕괴열에서 나오는 에너지도 왠만한 대학교에 전력을 공급할 수준은 된다고 하더군요. 완전히 작동중지가 된 이후 발전소의 냉각 시스템은 계속 작동합니다. 붕괴로 나오는 열을 식혀줘야 되기 때문이죠.

  
  쓰나미가 발생했을 때 작동 중지가 된 이후, 붕괴열을 식히기 위한 쿨링 시스템이 작동합니다. 일시적으로요. 디젤 연료를 사용하는 자가 발전인데, 이 발전기가 한 시간 정도만 발전이 되고 작동이 멈춥니다. 쓰나미로 인해서 연료 공급을 할 수 있는 관이 끊어졌기 때문이겠죠. 문제는 여기서 부터 시작입니다.

  
  교수님이 생각하시는 가장 큰 원인은 전력 공급 이었습니다. 전력공급만 계속 됐다면, 이런 사태가 일어날 수 없었다는 거죠. 그림이 없으니 쉽게 설명을 해보자면, 원자로 노심은 큰 수조에 담겨있습니다. 일본이 사용하는 BWR(Boiling water reactor)방식은 노심부분은 완전히 물에 잠겨있고, 노심 윗 부분이 열로 기화된 수증기 부분이 차지 하고 있죠. 전기를 이용하는 시스템을 이용해서 기화되는 물 만큼 담수를 계속 공급해줘야 되는데 이 담수 공급이 제대로 이뤄지지 않기 시작합니다.

  
  원자로 안의 물이 증발되고 노심이 공기중에 노출되면 문제가 시작됩니다. 원자로가 아주 뜨거워 지기 시작하는거죠. 원자로가 아주 고온의 상태가(1400도 이상이라고 말씀하셨던것 같네요) 되면 원자로의 첫번째 외벽인 지르코늄과, 철이 반응하여서 수소가 다량으로 방출됩니다. 수소가 방출되면 발전소안에 수소가스들이 많아지고 이 수소가스들이 공기중의 산소와 격렬히 반응하면서 익히 보셨던 수소 폭발이  일어난 겁니다.

  
  수소폭발로 인해서 1호기는 제일 바깥의 방호벽인 외관 콘크리트 구조물만 피해를 입었고, 2호기는 원자로는 피해를 입지 않았지만 반응을 끝낸 방사능 물질을 보관하는 '사용후 핵연료 저장실'이 일정부분 피해를 입었습니다. 3호기도 수소폭발로 인해서 사용후 핵연료 저장실에 피해를 또 입었구요..

  
  일본 안전관리국(정확한 명칭은 기억이 잘 안납니다)의 오늘 아침 6시 자료를 보여주시면서 이젠 거의 마무리 단계라고 이야기 하시더군요. 외벽만 무너진 1호기는 거의 마무리 단계이고, 사용후 핵연료 저장실과 발전에 관계된 부분(원자로 안쪽은 아닙니다)에 피해를 입은 2호기 3호기는 수습중이라고 말씀하시더군요.

  
  방사능 물질이 대기중에 나오게 된 이유는 원자로안에 높은 압력을 낮추기 위해서 수증기를 발전소안으로 내뿜으면서 방사능 물질이 대기중으로 나오게 된것 같더군요(이 부분은 정확하게 설명을 안해주신것 같습니다)

  
  이 정도가 사건의 개요 및 진행상황입니다. 원전을 설계할 때 어떤 경우의 사고라도 다 대비를 합니다. 이번의 사고도 초기단계에서 대응은 좋았습니다. 다만, 원전 자체의 냉각 시스템이 마비된 이후의 대처가 안좋았다는 이야기를 하시더군요. 위에도 언급했지만, 특히 전력 복구를 사고 발생후 일주일이나 지나서 시작한 일본정부와 도쿄전력의 잘못은 아주 큽니다. 일주일이나 걸린 이유도, 우리나라 같으면 인근 발전소에서 바로 땡겨오면 되는데 일본은 전력회사마다 단위와 주파수가 달라서 이걸 변환해서 교통이 마비된 후쿠시마 원전까지 가져오는데 많은 시간이 걸렸다고 하더군요. 해수를 쓰면 염소 성분때문에 원전을 다시 사용하지 못하게 되서, 해수사용을 미룬 잘못도 크구요..

  
  우리 나라 이야기도 하시는데, 우리나라 원전들은 안전하게 설계되어 있습니다. 일본과 다른 방식으로 설계되어 있기때문에 일본과 같은 사고과 일어날 확률이 훨씬 낮다라는 이야기도 하시더군요.


  전반적으로 강연 자체는 재미있었습니다. 평생동안 원자력을 연구해오신 분의 '자신감'같은 것도 느껴졌구요. 이번 사고와 관련해서 자극적이고 흥미위주의 기사가 쏟아져 나오는데, 업계 종사자의 '일종의 변'도 듣고 싶던 참이었는데 재밌는 강연이었습니다.

  
  강연을 하시는 교수님께서도 학생들에게 너무 걱정할 필요가 없다는 당부를 많이 하시더군요. 후쿠시마 근처를 조금만 벗어나도 희석이 잘되고, 바람때문에 우리나라에는 영향이 별로 없을것이다 라는 이야기도 하셨구요. 교수님께서도 사건당시에 일본 오사카에서 일본대학의 원자력학부 관계자들과 회의 중이셨다고 하더군요.


  원자력에 대해서 막연한 두려움을 가지고 계시는데 우리가 원자력에 노출되는 경우가 생활에서 꽤 많습니다. 그 양이 아주 미미하지만, 장거리 비행기를 탑승해도 우주에서 날아오는 방사선에 노출됩니다. 그리고 브라질의 가르발리 지역같은 지구의 특별한 지역에서는 1년에 10mSv의 방상능에 노출되지만, 어떤 피해도 없이 잘 생활하고있다고 합니다. 요즘 자주 이야기되는 CT 촬영도 한번 촬영에 보통 7mSv정도 노출되구요.


  조심해서 나쁠것 없지만, 이것을 일종의 흥미거리와 국민들 겁주기에 활용하는 언론들의 행태야 말로 비난받아야지요. 제가 정확한 수치가 보고 싶어서 기사를 검색해봤는데, 평소의 몇천배 같은 표현들만 잔뜩 나오더군요. 평소의 몇천배가 정확히 얼마의 수치고, 어떤 피해가 있는지에 대한 내용은 거의 없는 기사들 밖에 없더군요.


  The TMI fiasco was a scary cultural moment, coming just two weeks after the release of the movie The China Syndrome, but there was nothing particularly tragic about it. It didn't kill people. It didn't kill nuclear power, which still provides 20% of U.S. electricity. It didn't even kill TMI; the plant's surviving reactor is about to receive a 20-year extension of its operating license. If anything, the core meltdown did some good, prompting desperately needed upgrades of nuclear safety standards. (See the 10 worst nuclear disasters.)


Read more: http://www.time.com/time/nation/article/0,8599,1888119,00.html#ixzz1I6AQXLYM

  
  30년전 미국에 있었던 TMI 사고 30년후에 타임지에 다시 쓰여진 TMI사고에 관한 글입니다. TMI 사고는 당시 세계최대의 원자력 발전 사고였고(지금은 체르노빌, 일본에 이어 세번째즘 될것 같습니다) 당시 미국에 엄청난 파장을 몰고왔죠. 당시 발행된 타임지의 표지만 보더라도 원자력에 대한 비난의 강도가 꽤나 높았구요. 그후, 30년이 지나서 타임지에는 저런 기사가 다시 실립니다.

  
  제가 인용한 부분을 보시면, 타임지의 약간의 '후회'를 보실 수 있을겁니다. 원문을 보시면, 미국 내에서도 그 당시의 비난일색의 분위기에 대한 약간의 반성도 있었던것 같구요.


  다시 한번 말씀드리지만, 조심해서 나쁠것 하나 없습니다. 저도 이제 일본에서 나는 생선은 먹지 않을까하고 생각중이고요. 하지만, 상식을 넘어선 비난과 선동은 조심하지 않으니만 못한 것 같습니다. 끊임없이 정보가 쏟아지는 요즘 같은 시기에 좋은 정보를 골라서 취사하시는게 좋을듯 합니다.

  짧게 쓰고 공부하러가려고 했는데, 생각보다 글이 길어졌네요. 저도 들은걸 기억하면서 적은거라서 정확하지 않은 정보가 있을 수 있으니 잘못된 사실에 대한 지적은 환영합니다 ^^