후쿠시마 원전 오염수 24일 방출…어떻게 처리하나

오염수, 바닷물로 100배 이상 희석…길이 1km 터널로 앞바다로 옮겨
배출구는 해수면 아래 12m에 설치…터널 출구 주변에서 해수 모니터링
측정→희석→방출 모니터링 등 3단계…재해 대비 긴급차단밸브도 설치

[후쿠시마=AP/뉴시스]일본 정부가 예고했던 대로 올 여름에 도쿄전력 후쿠시마 제1원자력발전소에 저장한 오염수(일본명 처리수)의 해양방출을 시작한다. 사진은 일본 후쿠시마 제1원자력발전소. 2023.08.22.

[서울=뉴시스] 박준호 기자 = 일본 정부가 예고했던 대로 올 여름에 도쿄전력 후쿠시마 제1원자력발전소에 저장한 오염수(일본명 처리수)의 해양방출을 시작한다. 일본원자력규제위원회는 지난 7일 방출설비의 안전성을 평가하는 사용전 검사에 대해 '합격'에 해당하는 종료증을 도쿄전력에 교부했다. 국제원자력기구(IAEA)는 오염수 해양방출이 '국제적인 안전기준에 부합'한다고 평가해, 방류에 필요한 조건은 모두 갖춰졌다.

22일 니혼게이자이, 아사히 신문 등 일본 언론을 종합하면, 기시다 정부는 22일 도쿄전력 후쿠시마 제1원전 오염수에 관한 해양 방출을 정식 결정하는 관계 각료회의를 열고 24일 방류하기로 의결했다.

하루 100t 냉각 오염수 발생… 총 133만㎥ 저장탱크 약 98% 용량

후쿠시마 제1원전은 2011년 3월 동일본 대지진의 쓰나미로 피해를 받아 냉각 기능을 잃어 노심용융(爐心鎔融·Meltdown)사고가 일어났다.
지금도 녹아내린 핵연료 찌꺼기(데브리)가 남아 있어 냉각하기 위해 물을 뿌리고 있다. 이 과정에서 고농도의 방사성 물질을 포함한 오염수가 발생한다. 원자로 건물 안으로 흘러드는 지하수와 빗물도 섞여 하루에 모두 100t가량의 오염수가 생겨나고 있다.

도쿄전력은 다핵종제거설비(ALPS) 등을 사용해 오염수에 포함되는 방사성 물질을 규제 기준치 이하로 제거하고 있다. 이러한 처리를 한 후의 물을 일본 정부는 '처리수'라고 부른다. 다만 처리수에는 방사성 물질인 트리튬이 남아 있다. 현재 기술로는 완전히 제거할 수 없어 원전 부지 내에 설치한 탱크에 저장돼 있다. 저장탱크는 계속 늘어나 폐로 작업에 걸림돌이 될 우려가 있어 일본 정부는 2021년 4월 해양 방출 방침을 정했다.

처리수 저장탱크는 1000기가 넘어 이미 용량의 98% 수준에 이른다. 도쿄전력은 2024년 2월부터 6월께 가득 찰 것이라고 전망하고 있다.

[오쿠마마치=AP/뉴시스]일본 정부가 예고했던 대로 올 여름에 도쿄전력 후쿠시마 제1원자력발전소에 저장한 오염수(일본명 처리수)의 해양방출을 시작한다. 사진은 2023년 2월 일본 북동쪽 오쿠마마치에 있는 도쿄전력 운영 후쿠시마 제 1 원자력발전소에서 처리됐지만 여전히 방사성 폐수를 저장하고 있는 약 1000개의 거대한 탱크의 모습. 2023.08.22.

니혼게이자이는 "처리수를 보관하는 탱크는 계속 늘어나 현재 처리수 총량은 약 133만㎥(입방미터)로 전체 탱크 용량의 약 98%에 이른다"며 "해양에 방출하지 않으면 2024년 안에 가득 찰 전망"이라고 전했다.

1단계 측정 : ALPS 처리후 방사능 농도 측정→규제 기준치 이하 확인

처리수의 해양 방출 단계는 방사성 물질의 농도 측정에서 시작된다. 우선 처리수는 총 용량이 3만㎥인 탱크군에 보내진다. 처리수는 휘저어 섞는 교반 기기나 순환 펌프를 이용해 수질을 균질화한 후 측정에 돌린다.그 후, 약 2개월에 걸쳐 방사성 물질이 규제 기준치를 밑돌고 있는 것을 확인한다. 이러한 처리수는 배관을 통해 바다 쪽에 있는 해수와의 희석설비로 옮겨진다. 원전 부지 내에 설치된 배관의 총 길이는 1㎞를 넘는다.

다음으로는 바다 쪽에 있는 희석설비에서 처리수와 바닷물을 섞는다. 여기에는 원전 부근 항만의 바깥쪽에서 취수한 해수를 사용한다. 취수에는 3대의 이송 펌프를 이용해 처리수를 100배 이상 희석한다. 도쿄전력은 오염수의 삼중수소(트리튬) 농도를 자국 규제 기준의 40분의 1인 L당 1500베크렐 미만으로 희석하고 세계보건기구(WHO)가 정한 음료수 기준의 7분의1 정도까지 낮춘다.

[나미에=AP/뉴시스]일본 정부가 예고했던 대로 올 여름에 도쿄전력 후쿠시마 제1원자력발전소에 저장한 오염수(일본명 처리수)의 해양방출을 시작한다. 사진은 2022년 3월 일본 북동부 나미에마치의 우케도항에서 바라본 후쿠시마 제1원전의 모습.2023.08.22.

2단계 희석 : 희석설비로 이동→100배 이상 바닷물과 희석→트리튬 농도↓

아사히신문은 "방출 기준 농도는 방사성 물질마다 다르다"며 "도쿄전력의 계획에서는 우선 트리튬 이외의 방사성 물질의 농도를 측정해 각각의 농도가 기준을 밑도는 것을 확인한 후 트리튬 농도를 기준의 40분의 1(L당 1500베크렐) 미만으로 만들기 때문에 100배 이상 바닷물로 희석해, 결과적으로 트리튬 이외의 방사성 물질의 농도는 더욱 옅어지게 된다"고 설명했다.

방출계획에 대해 일본원자력규제위원회는 '사람과 환경에 미치는 영향은 충분히 작다'고 평가했고, IAEA도 국제적인 안전기준에 부합한다고 인정한 데다 사람과 환경에 미치는 영향은 '무시할 수 있을 정도'라고 밝혔다고 아사히는 덧붙였다.

3단계 방출·모니터링 : 하루 최대 500㎥ 방출…연간 트리튬 방출량 22조 베크렐 미만으로 설정

지진 해일 등 자연재해에 대한 리스크 대책도 마련했다. 긴급차단밸브는 2곳에 있으며, 1곳은 방조제 안쪽 높은 곳에 설치했다. 전원 상실 등 긴급 상황 발생 시에는 차단밸브가 자동으로 닫히는 구조이다. 바닷물에 희석된 처리수는 수조로 옮겨져 해저터널을 통해 앞바다로 향한다.

누출 위험을 줄이기 위해 처리수는 암반 속을 굴착한 내경 약 2.6m의 터널 안을 흐른다. 원전 부지로부터 1㎞ 떨어진 지점의 해수면으로부터 12m 아래 바닷속에 처리수 방출구가 있다.

지진 해일 등 자연재해 대비 긴급차단밸브 2곳 설치

일일 처리수 최대 방출량은 500㎥로 트리튬 방출량은 연간 22조 베크렐 미만으로 설정했다. 터널 출구 주변 등에 설치한 모니터링 지점에서 해수에 포함된 트리튬 농도를 계측한다.

니혼게이자이신문은 "원전 폐로에 걸리는 기간은 사고로부터 30~40년으로 갈 길이 멀다"면서 "앞으로 또 따른 난관이 기다리고 있지만, 후쿠시마 제1원전은 또 한 걸음 중요한 단계로 내딛는다"고 보도했다.

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