日 후쿠시마 오염수 방류 ‘D데이’…안전성 논란과 남은 과제는

日, 오늘부터 후쿠시마 오염수 방류 시작
오염수, 북태평양 돌아 10여년 뒤 韓 도달
기존 연구들은 “삼중수소 영향 미미할 것”
후쿠시마 현장 실시간 모니터링은 불발
日이 방류 오염수 자료 매 시간 제공

일본 후쿠시마 제1원자력발전소 오염수를 모아둔 탱크 앞에 원전에서 일하는 직원들이 서있다. /연합뉴스

일본이 24일 오후 1시쯤부터 후쿠시마 제1원자력발전소에 모아둔 오염수 해양 방류를 시작한다. 지난 2021년 4월 일본 정부가 오염수 해양 방류를 결정한 지 28개월 만이다.

후쿠시마 앞바다에 방류된 오염수는 해류를 타고 북태평양 전역에 퍼진 뒤 그 주변 해류를 타고 다시 돌아와 한국 남해안 주변에 도달할 것으로 예상된다. 오염수 방류가 국내 해양 생태계에 어떤 영향을 줄지 구체적으로 분석한 연구는 아직까지 없는 상태다. 다만 원자력 전문가들은 일본 측에서 내놓는 오염수 속 방사능물질 농도 수치를 보면 안전성에 문제가 없을 것이라 보고 있다.

도쿄전력이 밝힌 후쿠시마 원전의 오염수 처리 계획. /전문가 현장시찰단

◇마침내 바다로 향하는 오염수

2011년 3월 동일본 대지진으로 원자로 핵연료봉이 녹아내리면서 생긴 잔해가 방사성 물질을 내뿜었다. 그 결과 냉각수와 지하수가 방사능에 오염되면서 지금의 오염수가 됐다. 일본 정부는 오염수를 저장하기 위해 원전 부지에 1068개의 저장탱크를 만들었는데 이 탱크가 거의 차면서 해양방류를 검토하기 시작했다.

오염수는 다핵종제거설비(ALPS)를 통해 정화 작업을 거친다. 이 과정에서 세슘, 스트론튬, 플루토늄처럼 인체에 치명적 악영향을 주는 방사능 물질을 기준치 이하까지 걸러낸다. ALPS 시험 가동 중에 여전히 방사능 물질이 배출 기준보다 많이 남았다는 지적도 있었다. 일본 정부는 “배출 기준 밑으로 방사능 농도가 떨어질 때까지 반복해서 정화 작업을 할 것”이라고 강조했다.

그래픽=손민균

ALPS가 오염수 속 삼중수소만큼은 거르지 못한다는 점에 대한 지적도 나왔다. 삼중수소가 중수소와 만나면 헬륨으로 변하며 방사선을 내뿜는다. 이 방사선은 인간 피부를 뚫지는 못하지만 물과 섞여 세포 속으로 들어가면 피폭을 일으킨다. 삼중수소에 피폭되면 생식 기능이 떨어지고 암 발생률이 높아지는 것으로 알려져 있다.

이에 일본 정부는 ALPS를 이용해 최대한 걸러내고도 남은 삼중수소는 바닷물로 희석해 농도를 낮춘 뒤 방류할 예정이다. 오염수는 길이가 1㎞ 정도 되는 방류터널을 통해 바다로 빠져나가게 되는데 그 전에 상류·하류 수조를 거친다. 그 과정에서 농도가 400분의 1 수준으로 희석된다는 게 일본 정부 측 설명이다.

10년 후 방류 삼중수소 분포. /해양과기원

◇‘오염수 방류’의 한국 영향은

한국해양과학기술원과 한국원자력연구원은 지난 2월 공동 연구를 통해 일본이 오염수를 방류할 경우 삼중수소가 얼마나, 어떻게 퍼지는지 시뮬레이션으로 확인했다. 당시 연구팀은 한국의 관할 해역에서 검출되는 삼중수소의 농도는 유의미하지 않을 정도로 미미할 것이라는 결론을 냈다.

분석에 따르면 오염수는 후쿠시마 앞바다를 시작으로 북태평양을 크게 한 바퀴 돌아 약 10년을 조금 넘은 뒤에야 한국 바다에 도달한다. 그 시점에 삼중수소 농도는 0.001Bq/m³ 내외. 국내 해역의 기존 삼중수소 농도가 평균 172Bq/m³인 것을 감안하면 10만분의 1 수준이다. 연구를 진행한 한국해양과학기술원의 김경옥 책임연구원은 “이 정도 농도는 실제 해양에 존재하는 삼중수소에 비해서 상당히 적은 양”이라며 “수치만 보면 크게 영향이 없다고 판단할 수 있다”고 설명했다.

이보다 전에는 중국 연구팀도 비슷한 연구 결과를 내놨다. 중국 제1해양연구소는 2021년 후쿠시마 원전 오염수 확산을 시뮬레이션한 결과, 약 5년 후에 0.001Bq/m³의 삼중수소가 제주 해역에 도착한다고 발표했다.

조양기 서울대 지구환경과학부 교수 연구팀이 수행한 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프. 위쪽은 수심 200~300m, 아래쪽은 수심 300~500m에서 세슘이 어떻게 퍼지는지 보여주고 있다. 얕은 바다에서 세슘이 북쪽, 북서쪽으로만 퍼졌던 것과 달리 수심이 깊은 곳에서는 세슘이 남쪽을 향해 퍼지는 것을 볼 수 있다. /조선DB

다만 이 정도 분석 결과만 갖고 오염수 방류가 100% 안전하다 확신할 수는 없다. 조양기 서울대 지구환경과학부 교수 연구팀은 2011년 4월부터 2020년 2월까지 약 10년간 후쿠시마 원전 사고로 유출된 세슘이 수심에 따라 어떤 식으로 퍼졌는지 분석했다.

그 결과 수심 200~500m에 해당하는 ‘아표층’에서는 세슘이 북태평양을 크게 한 바퀴 도는 게 아니라 금방 일본 주변으로 돌아오는 것으로 나타났다. 이는 수심이 깊은 곳에서 해류가 수평이 아닌 수직으로 흐르는 ‘모드 워터(Mode Water)’라는 현상 때문이다. 오염수 속 삼중수소가 깊은 바다 속에서는 비교적 10년이 아니라 더 빨리 한국 바다 주변으로 올 수도 있다는 것이다.

일본 정부가 후쿠시마 원전 오염수 바다 방류를 하루 앞둔 23일 오후 박구연 국무조정실 1차장(왼쪽 세 번째)이 서울 종로구 정부서울청사에서 열린 우리 정부의 일일 브리핑에 참석해 일본 측이 제공할 오염수 방류 데이터에 대한 세부 설명을 하고 있다. /연합뉴스

◇‘실시간 모니터링’은 가능한가

지난달 초 국제원자력기구(IAEA)가 후쿠시마 원전 오염수 해양 방류 건에 대한 최종보고서를 냈다. 해양 방류가 안전 기준에 부합한다는 게 핵심 내용이었다. 일본의 오염수 해양 방류가 사실상 결정되면서 남은 과제는 오염수 방류 상황을 실시간으로 지켜볼 수 있는지 여부였다. 정부는 IAEA가 후쿠시마 원전 현장에 설치할 사무소에 한국 전문가를 상주시키기 위해 한 달여간 IAEA와 협상을 진행했다.

IAEA 사무소에 한국 전문가의 상주는 무산됐다. 대신 한국 전문가가 사무소에 정기적으로 방문해 모니터링 결과를 확인하는 걸로 조율이 됐다. 외교부 관계자는 “IAEA 측에서 특정 국가 소속 전문가를 (후쿠시마 사무소에) 상주시키는 건 IAEA 법 체계상 어렵다는 뜻을 전해왔다”고 말했다.

이에 더해 일본 정부는 삼중수소를 비롯해 방류하는 오염수 속 방사능 물질 측정값을 외교 채널을 통해 한국 정부에 알리기로 했다. 또 방류되는 오염수의 주요 측정값을 1시간에 1번씩 홈페이지에 한국어로 업데이트할 예정이다.

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