2호기 냉각수 새는 곳 찾아야…시점 불투명

[일본 동북부 대지진] ① 복구시기 언제쯤

후쿠시마 원전상황 Q&A>②전면 노심융해 가능성
냉각수 채우며 핵연료 추가파손 막는중
③핵연료 현재 상태는
1호기 70%, 3호기 33% 이미 손상입어

29일로 19일째를 맞는 일본 후쿠시마 제1원자력발전소 사고가 우려했던 최악의 사태로 번지지는 않고 있다. 그러나 방사능 유출이 조금씩 계속되는 가운데 수습 전망이 좀처럼 보이지 않고 있다. 원전 상황에 대한 궁금증을 문답으로 정리했다.

-지금 핵연료의 상황은?

“1~3호기 모두 원자로 안 핵연료가 일부 손상(노심융해)됐다는 증거가 많이 나왔다. 피복재인 지르코늄 성분이 외부에서 검출됐고, 플루토늄도 나왔다. 도쿄전력은 1호기 핵연료의 70%, 3호기의 33%가 손상을 입었다고 추정했다. 3, 4호기의 사용후 핵연료도 한때 공기 중에 노출됐다. 1, 3, 4호기에서는 이때 발생한 수소가 폭발해 건물이 크게 손상됐다.”

-노심융해가 전면적으로 진행됐을 가능성은 없는가?

“1~4호기까지 냉각장치가 모두 망가진 채 그대로다. 사고 직전 가동중이던 1~3호기 원자로에는 외부에서 펌프로 냉각수를 계속 넣고 있다. 초기엔 바닷물을 넣었지만 지금은 담수를 넣고 있다. 한때 물이 말라 심각한 상태였던 3, 4호기 사용후 핵연료 저장 수조에도 소방차 등으로 물을 채워넣었다. 이를 통해 핵연료의 추가 파손은 어느 정도 막고 있는 것으로 보인다. 냉각펌프가 돌지 않으므로 물은 추가로 계속 넣어줘야 한다. 비상용 발전기를 가동한 5, 6호기의 사용후 핵연료는 안정됐다.”

-격납용기가 완전히 파손돼 방사능이 대량 유출될 위험은 없는가?

“2호기는 격납용기와 연결돼 있는 압력제어실에서 폭발이 있었다. 이로 인해 격납용기 안에 있던 오염된 냉각수가 파손된 지점을 통해 대량으로 새나오고 있는 것으로 보인다. 하지만 대기 중으로 유출은 제한적이다. 일본 원자력위원회는 온도와 압력이 불안정한 1호기가 가장 위험하다고 본다. 원자력안전보안원은 가능성을 낮게 보지만, 도쿄전력은 격납용기 안 원자로 압력용기 아래쪽에 구멍이 났을 가능성도 있다고 밝혔다. 장순흥 카이스트 원자력 및 양자공학과 교수는 ‘원자로 용기에 구멍이 뚫려 있다면, 원자로의 열을 식히지 못할뿐더러 더 많은 방사성 물질이 나올 수 있다’고 말했다.”

-전기를 끌어왔는데, 냉각장치 복구작업은 왜 진척되지 못하는가?

“1~4호기 모두 조명은 복구했다. 중요한 것은 냉각장치를 재가동해 핵연료를 이른바 ‘냉온정지’ 상태로 만드는 것이다. 그런데 작업원들의 피폭을 계기로 1~3호기 터빈 건물 지하에서 방사선이 아주 강한 물이 고여 있는 게 24일 확인됐다. 터빈 건물 밖의 전선과 배관이 지나는 터널에도 오염된 물이 고여 있다. 이 물부터 치워야 작업을 재개할 수 있다. 물 퍼내는 작업이 진행중인 1호기도 진척상황은 아직 확인되지 않는다.”

-언제쯤 복구가 가능한가?

“가늠하기 어려운 상황이다. 터빈 건물 안팎의 오염된 물을 일단 치워도 냉각펌프를 곧 가동하기는 어렵다. 터빈 건물의 지하에 고농도 방사능이 함유된 물이 고여 있는 것은 냉각수 배관이나 밸브가 파손된 때문으로 해석되고 있다. 2호기의 경우 압력제어실 어디에선가 냉각수가 새고 있을 가능성이 크다. 파손된 부분을 찾아 막아야 냉각펌프를 돌릴 수 있다. 냉각장치에 손상이 있다면, 이 또한 수리해야 한다. <로이터> 통신은 사태가 언제쯤 수습될지는 ‘아무도 모른다’며 ‘가장 그럴듯한 시나리오는 긴급 노심냉각 복구가 늦어지면서 방사능 오염의 증가로 사태가 장기화로 치닫는 것’이라고 전망했다.”

-현재 원전 주변의 방사능 오염 정도와 추이는?

“2호기 터빈 건물 지하의 고인 물에서는 시간당 1000밀리시버트가 넘는 방사선이 계측돼 사람이 접근하기 어렵다. 하지만 건물 바깥은 사람이 작업을 하는 데는 큰 지장이 없다. 원전 근처 바닷물 오염도는 27일까지 급격히 높아지다 28일부터 조금 완화됐다. 배관에서 오염된 물이 새나온 탓으로 보인다. 대기 중의 방사선량은 조금씩 감소하고 있다. 도쿄의 방사선량은 시간당 0.1~0.2마이크로시버트로, 자연 상태에서 수치가 높은 곳과 비슷하다.”

-발전소를 콘크리트로 덮어씌우는 방법은 고려하지 않는가?

“원자로가 폭발하거나 그럴 위험이 큰 상황이 아니라서, 구체적으로 고려하는 단계가 아니다. 지금 콘크리트를 붓는다면 원자로 온도가 높아지면서 더 위험해질 수 있다.”

-앞으로 사고지역 주변은 어떻게 되는가?

“이타테무라에선 체르노빌 원전사고 때와 비슷한 정도의 토양오염이 확인됐다. 원전 근처도 위험해 보인다. 25년 전에 사고가 난 체르노빌 원전 반경 30㎞ 안은 지금도 일반인들이 출입을 못 하는 통제구역이다. 이곳에 살던 11만6000명도 보금자리를 잃었다.”

도쿄/정남구 특파원, 류이근 기자 [e-mail]