후쿠시마오염수 해양투기, 기준치 자체가 '엉터리'라는 과학적 사실

[후쿠시마오염수 해양투기를 둘러싼 진실]

#교도통신(2024년 10월 17일)은 도쿄전력이 17일, 작년 8월 이래, 통산 10번째가 되는 후쿠시마 제1원전 처리수(오염수)의 해양방출을 개시했다고 보도했다. 2024년도에만 6번째로, 11월 4일까지 약 7800t을 방출한다. 처리수 방출은 작년 8월 24일에 시작되어 10월 14일까지 모두 9회로 약 7만t을 방출했다. 지난 13일 채취한 바닷물에서 ℓ당 33Bq(베크렐)의 삼중수소를 검출했지만 도쿄전력이 마련한 방출정지 기준(700Bq)이나 세계보건기구(WHO)의 식수 기준(1만Bq)에는 크게 못 미친다는 것이다.

#아사히신문(2024년 10월 5일)은 ‘후쿠시마 제1원전 데브리, '170년' 미국 참고 시산’이란 제목의 인터뷰 기사를 내놓았다. 도쿄전력 후쿠시마 제1원전의 데브리 즉 녹아내린 핵연료찌꺼기 꺼내기 작업은 시작부터 트러블이 계속 되고 있다. 일본 정부와 도쿄전력은 2051년까지 폐로를 끝내는 목표를 내걸지만, 마츠오카 슌지(松岡俊二) 와세다대 교수(환경경제·정책학)는 모든 연료 데브리를 꺼내려면 “낙관적으로 봐도 170년 걸린다”라고 지적한다. 마츠오카 교수는 연료 데브리 꺼내기는 지난 8월에 장치를 밀어 넣는 파이프의 정렬 순서 오류와 그 후 첨단 카메라 영상을 확인할 수 없는 트러블이 일어났는데 이는 단순한 트러블이 겹쳤다기보다는 관리체제와 관련된 뿌리 깊은 문제라는 것이다. 일본 정부 출연의 원자력손해배상·폐로등지원기구(NDF)가 폐로의 ‘기술전략플랜’을 만들고 있는 것이 큰 문제로 도쿄전력이 자신의 전략을 타자에게 결정해 달라고 하는 것은 있을 수 없는 일이라고 일침했다.

지난 17일로 통산 10번째 핵오염수 해양투기를 시작한 시점에서 일본 언론은 일본 정부와 도쿄전력이 주는 보도자료 전달 수준에 그치고 있다. 후쿠시마 핵오염수의 해양방출 자체가 국제협약을 위반한 국제환경범죄이고, 일본의 삼중수소 관련 기준 자체가 너무나 자의적임에도 불구하고 말이다.

런던협약 의정서 부속서Ⅰ은 선박이나 인공해양구축물 등에서의 해양투기가 금지돼 있다. ALPS(다핵종제거설비)처리오염수는 아무리 희석한다고 해도 저준위 방사성물질임엔 변함이 없다. 따라서 ALPS처리오염수의 해양방출은 곧 해양투기를 의미한다. 방출구인 약 1km의 터널식 인공해양구축물을 통한 해양방출 그 자체가 1996년 런던협약 의정서 위반인 것이다.

더욱이 이렇게 해양투기를 하는 일본의 삼중수소 배출규제기준은 근거가 없는 비과학적, 고무줄 기준임을 일본의 양심적인 방사선 전문가들이 한결같이 지적하고 있다.

이와사 시게루(岩佐茂)·나카야마 가즈오(中山一夫)·니시오 마사미치(西尾正道) 공저의 『원전오염수는 어디에-해양방출의 위험성을 묻는다(原発汚染水はどこへ―海洋放出の危険性を問う)』(2022)는 원전오염수의 위험성을 적나라하게 지적하고 있다.

먼저 일본의 삼중수소 배출규제기준의 문제점은 이러하다. 삼중수소의 배출규제기준치는 물의 형태의 경우는 60Bq/㎤이며, 물 이외의 화합물은 40Bq/㎤, 유기물 형태로는 30Bq/㎤이다. 수중방출의 농도규제치는 1㎤당 60Bq를 1ℓ에 대입하면 일본 정부가 말하는 6만Bq/ℓ이 된다.

그런데 이 삼중수소 규제치는 전혀 근거가 없다. 일본에서 최초로 가동된 후쿠시마의 비등수형 원자로(BWR)는 연간 약 20조Bq의 삼중수소를 배출하고 있기에 10% 늘어난 연간 약 22조Bq의 삼중수소의 해양방출을 인정한 것일 뿐이다. 인체 영향과는 관계가 없는 규제치인 것이다. 이 규제치는 일본이 세계에서 가장 느슨한 기준이다. 세계 각국의 삼중수소 음용수기준이 일본의 경우 기준이 없지만 6만Bq/ℓ로 잡고 있고, WHO가 1만Bq/ℓ를 내세우고 있지만 러시아가 7,700Bq/ℓ, 미국이 740Bq/ℓ, EU가 100Bq/ℓ, 캐나다가 20Bq/ℓ이고, 놀랍게도 우리나라는 6Bq/ℓ(환경부 먹는 물 고시)이다. 원전사고가 일어나지 않아도 가동중인 원자로에서 나오는 삼중수소도 건강피해와 연결되고 있다고 한다.

삼중수소가 거의 무해하다면서 극단적으로 과소평가를 하고 있는 것은 ICRP(국제방사선방호위원회, International Commission on Radiological Protection)의 선량계수 설정에 의한 것이다. ICRP는 전문가 입장에서 방사선방호에 관한 권고를 하는 민간학술조직으로 재원은 유럽, 북미, 원전 관련 국제기구 등으로부터 지원을 받고 있다.

내부피폭을 계산하는 ‘실효선량환산계수’는 방사성물질 1Bq이 인체 전체에 미치는 영향도의 단위(Sv)로 환산하는 ‘계수’이지만 1Bq이라는 측정가능한 물리량을 ‘인체 전체에 미치는 영향도’라고 하는 ‘가상량’으로 환산한다는 이야기 자체가 사기적인 사이비과학이라고 지적한다.

삼중수소 1Bq의 예탁실효선량환산계수는 어떤 실증성(實證性)도 없지만 1Bq당 0.000000019
mSv라고 하고 있다. 약 10μm 주위밖에 피폭시키지 않는 삼중수소의 영향을 전신화(全身化 )환산하는 것 자체가 불가능하지만 ICRP는 방사선핵종과 그 화합물 및 섭취 방법(경구섭취 또는 흡입섭취)으로 나눠 전부 실증성이 없는 자의적인 환산계수를 정해 전신화 환산을 하고 있다는 것이다. 삼중수소수(HTO)를 경구섭취할 경우 삼중수소 1Bq당 인체 전체에 대한 영향도는 10만분의 1.8μSv라고 하고 있지만 이것은 전혀 실증성이 없는 환산계수이다. 국한된 작은 범위밖에 피폭시키지 않는 내부피폭의 전신 영향을 Sv로는 평가불가능하다는 말이다.

그런데 세게 각지의 원전이나 핵처리시설의 주변지역에선 사고가 일어나지 않아도 가동중인 것만으로 인근 주민의 아이들을 중심으로 건강피해가 보고되지 있는데 그 원인 중 가장 큰 것이 삼중수소라는 것이다. 원전은 사고가 일어나지 않아도 건강피해를 초래하고 있다는 보고이다.

가장 유명한 보고는 독일과 캐나다의 보고이다. 1992년과 1998년 2번에 걸친 KiKK조사는 독일의 원전 주변의 암과 백혈병의 증가에 관한 조사이다. 그 결과는 원자력시설 주변 5km 이내의 5세 이하의 아동에게는 확실히 영향이 있고, 백혈병의 상대위험도가 5km 떨어진 곳에 비해 2.19, 그 외 고형암 발병의 상대위험도는 1.61이라고 보고돼 원전에서부터의 거리가 멀수록 발병률은 내려갔다는 결과이다.

캐나다 온타리오의 피커링(Pickering)중수원자로 주변 도시에서는 소아백혈병과 신생아사망률이 증가하고 또 다운증후군이 80%나 증가했다. 일본에서도 보고가 됐는데 일본에서 가장 삼중수소의 방출량이 많은 겐카이(玄海)원전에서의 조사연구에서는 겐카이원전 가동 후에 겐카이정과 가라쓰(唐津)시에서 백혈병의 유의미한 증가를 보고하고 있다. 홋카이도의 도마리(泊)원전 주변에서도 가동 후 암사망률의 증가가 관찰되고 있다. 도마리정과 인근 정인 이와나이(岩內)정의 암사망률은 도마리원전이 가동하기 전은 도내 180개 기초지자체 중 22위, 72위였으나 원전가동 후에는 도내에서 1위가 도마리촌, 2위가 이와나이정이 됐고 이와나이정과 접한 기초지자체의 암 환자(癌罹患者)가 증가하고 있다는 것이다.

▲ 후쿠시마 핵발전소의 오염수가 방류되기 시작한 모습. ⓒAFP=연합뉴스

삼중수소는 원전에서 가까울수록 농도가 높고, 먹이사슬로 인해 점차 생물농축한다. 처리비용이 싸다고 해서 삼중수소를 해양투기하는 것은 인류에 대한 완만한 살인행위라고 양심있는 방사선 과학자들은 주장한다. 뇌와 유선(乳腺)은 지방 성분이 많기에 오래 유기결합형 삼중수소(OBT)의 피폭을 받는다. 그 때문에 미국에서는 원전 입지지역과 유방암 환자 증가의 상관관계가 나타나고 있다.

1950년부터 1989년까지 40년간 미국 백인여성의 유방암 사망자수는 2배가 됐는데 통계학자 J.M.굴드(Gould)는 전미 3,053개 지자체가 보유한 40년간 유방암사망자수를 분석한 결과 유방암의 증가율은 지역차가 있는데 증가하고 있는 1,319개 지자체의 공통요인으로 지자체 소재지와 원자로 존재 간의 상관관계가 존재한다는 사실을 발견했다. 유방암이 증가한 지역은 그 범위가 원자로부터 반경 100마일(약 160km)에 이른다는 것이다.

구로다 요이치로(黑田洋一郞)·기무라 이치(木村一)·구로다 준코(黑田純子) 공저인 『발달장애의 원인과 발병 메커니즘(発達障害の原因と発症メカニズム)』(2020)은 삼중수소가 뇌세포에도 피폭된 세포의 DNA에 변이를 일으키며, 삼중수소오염에 의한 신경세포사(死)는 인지기능의 저하, 노화관련 뇌질환을 일으키는 것으로 이는 노화를 제외하는 가장 큰 원인이라고 말한다. 후쿠시마사고 후에 소아의 발달장애나 인지증 증가 원인의 하나로 삼중수소를 지적하고 있다.

뇌과학자인 니시오 마사미치(西尾正道) 박사는 현재 일본 정부 및 친원전 전문가기 내세우는 ‘삼중수소 안전안심 신화의 거짓논리’를 종합적으로 소개하고 그 실체를 밝히고 있다.

안전안심 신화의 거짓논리는 △삼중수소가 내는 β선은 에너지 레벨이 낮아(저선량방사선이기 때문에) 인체에 미치는 영향도 적다 △반감기가 12.3년이지만 체내에서는 물이기에 10일 전후로 반감된다. 즉 생물학적 반감기가 짧다 △일본 정부의 방출기준인 6만Bq/ℓ를 매일 2ℓ 마셔도 연간 0.79mSv일뿐이다. 일본의 식품피폭기준(1mSv)에 미치지 않는다 △환경 중에 농축되지 않는다. 생물농축도 없다 △자연계에도 있는 다른 방사성물질에 비해 위험성은 ‘낮다’ 또는 ‘무시할 수 있다’고 하다 나중에는 ‘없다’고 한다.

이러한 주장은 일본은 물론 우리나라 정부와 친원전 학자들이 지난해 일본의 핵오염수 해양방류를 앞두고 언론에 나와 공공연하게 소개하고, 정부가 이를 바탕으로 대대적인 대국민 홍보를 하면서 재야학자나 시민단체의 견해를 ‘비과학적’이니 ‘괴소문’이니 하면서 폄하할 때 써온 핵심논리 그대로이다.

이에 대해 니시오 박사는 실제는 이렇다고 말한다. △삼중수소는 환경중에 농축된다 △기체삼중수소(HT)는 대기 중에서 반응(대부분은 산화돼 삼중수소수 즉 HTO)하며 삼중수소수·증기(HTO)는 미립자로 안개나 비로 다시 강하한다 △식물·식물성 플랑크톤의 광합성(HTO와 CO2로부터)을 통해 유기물결합형 삼중수소(OBT: Organically Bound Tritium)가 되고 동물성플랑크톤은 동물에 의해 섭취돼 생물농축이 일어난다 △환경 중에 무기적 또는 유기적으로 농축된다(영국 정부 조사 및 실험에 의한 증명. 터너 논문, 2009) △해안 등 퇴적물의 미립자나 다공질 모래자갈에 포함되는 미네럴성분(대부분은 산화물)과 결합한다 △유기물(특히 단백질류)과의 친화성(동위체효과보다도 큰 결합성)이 있다 △수소로서 체내에 섭취돼 유기결합형 삼중수소의 경우는 화학구조식까지 바꾼다 △일본 정부의 방출기준인 6만Bq/ℓ를 매일 2ℓ 마신다면 실제로는 치사선량에 가깝다는 것이다.

삼중수소는 수소와 같은 화학적 성질을 갖고 있기에 체내의 주요한 화합물인 단백질, 당, 지방 등의 유기물에도 결합하여 화학구조식 중 수소로 자리잡아 유기결합형 삼중수소(OBT)가 되는데 이는 삼중수소수(HTO)와는 다른 거동을 한다는 사실이다. 이 경우 일반적으로 배설이 늦어지는데 삼중수소수보다 20~50배나 길어지고, 연 단위로 β선을 계속 낸다. OBT는 지방 성분이 많은 장기에 오래 머물기에 뇌조직, 유선(乳腺), 생식선 등의 장기에 강하게 영향을 미친다. 체내축적된 단백질의 하나는 원자력시설에서 나오는 삼중수소수(HTO)의 수증기에 의해 오염된 땅에서 자란 야채나 곡물만이 아니라 생물농축된 어패류 등의 먹거리를 섭취하는 것이며 다른 하나는 삼중수소수의 흡입에 의해 인체가 필요로 하는 유기분자 중에 삼중수소를 신진대사해 섭취하는 것이라고 한다.

따라서 이들 방사선 또는 뇌과학자들은 심각한 건강피해로 연결되는 삼중수소는 아무리 희박해도 해양투기해서는 안 된다. 롯카쇼무라재처리공장이 가동되면 100만kW급 원전이 1년간 방출하는 삼중수소량을 하루에 방출하는 정도로 엄청난 양이 나오기에 전 세계가 삼중수소에 대한 대응을 진지하게 검토해야 한다고 강조한다.

삼중수소 해양투기를 가능하게 한 요인 중의 하나가 ICRP에 의한 내부피폭의 과소평가문제가 심각하다고 이들은 지적한다. ICRP의 최대 거짓말은 방사선이 인체에 미치는 영향은 다양한 피폭형태로 다르지만 전신에 미치는 영향의 지표로서 실효선량·시버트(Sv)라는 단위로 환산해 논의하고 있다는 사실이다. 내부피폭에서는 인체에 섭취된 방사성물질로부터 미량이라도 매우 장기적·연속적으로 방사선을 맞는 것이 되어 인체에 미치는 영향은 보다 강하게 된다.

ICRP의 잘못은 1960년대에 내부피폭에 관한 평가도 예탁실효선량계수라는 전혀 실증성이 없는 계수를 만들어 Sv로 환산해 선량이 같다면 영향은 동등하다고 하는 평가법을 만들어 냈는데 이는 내부피폭을 매우 극소화한 수치로 만드는 계산상 조작을 하여 영향을 경시하도록 하고 있다고 지적한다.

ICRP의 내부피폭에 대한 사고방식은 이러하다는 것이다. 내부피폭의 선량계산도 전신에 균일하게 피폭한다고 가정해 선량을 평가한다. 선량이 같다면 외부피폭이나 내부피폭 모두 동등한 영향을 받는다고 결정해 선량분포를 무시한다. ICRP의 설명에서는 ‘입자상의 경우, 매우 높은 선량을 받는 미립자 근방의 세포는 암화(癌化)보다도 세포사(死)의 경로를 거치기 때문에 전체의 리스크는 낮아진다. 내부피폭의 원인이 되는 미립자의 디폴트사이즈(Default Size, 내정규모)는 5μm로 보고 있다. 문제는 여기서는 선량분포(에너지분포)도 전혀 고려하지 않고 미립자크기에 따른 영향의 차이도 고려하지 않는다. ICRP의 미립자의 디폴트사이즈는 5μm이기에 이 정도로는 혈중에 들어가는 일이 없기에 내부피폭의 건강피해나 유전적 영향을 상정할 수 없다는 것이다.

이 내부피폭의 선량계산의 잔꾀는 다음과 같은 예로 설명할 수 있다. 안약은 2~3방울이라도 눈에 넣기에 점안된 눈에만 효과나 부작용을 보인다. 그 안약 2~3방울을 입으로 투입해 전신에 미치는 영향을 평가하는 Sv라는 단위로 환산해 내부피폭의 선량평가를 하고 있는 셈이다. 더욱이 ICRP는 최근 방사선생물학의 지혜를 전혀 취하지 않고 70년 전의 지식으로 구축된 이론을 펴고 있는데 페트카우효과(Petkau effect)의 보고를 보면 내부피폭은 저선량이라도 심각한 것이다. 페트카우효과는 액체 가운데 놓여진 세포는 고선량방사선에 의한 빈번한 반복조사보다도 저선량방사선을 장시간 조사함에 따라 쉽게 세포막이 파괴될 수 있다고 하는 현상으로 장시간의 저선량방사선피폭이 단시간 고선량비폭에 비해 훨신 생체조직을 파괴한다는 이론이다. 내부피폭에 의한 연속조사에서는 G2(준비기)·M기(분열기)의 세포에도 확실히 조사돼 영향이 크다는 것이다.

이 때문에 우리는 후쿠시마 핵오염수 해양투기는 장기적으로 심각한 생태계 피해와 인체 영향을 미칠 수밖에 없다는 사실을 명심해야 한다. 게다가 이러한 저선량피폭의 위험성은 피폭에서 암발병까지 20~30년이 걸린다는 사실도 잊어선 안 된다.

의학자이자 생물학자인 고다마 다쓰히코(児玉龍彦) 도쿄대 명예교수는 『내부피폭의 진실(内部被爆の真実)』(2011)에서 피폭으로부터 암발병까지 20~30년이 걸린다고 밝히고 있다. 실제로 하나의 유전자의 변이로는 암을 일으키진 않는다. 최초의 방사선 피폭이 일어난 뒤 또 하나의 다른 요인이 거듭돼 암으로의 변이가 일어난다. 플루토늄은 α선을 방출하며 α선은 내부피폭에 있어 가장 위험한 물질이다. 내부피폭이라는 것은 몇 mSv라고 하는 형태로 말하지만 그러한 것은 전혀 의미가 없다. 요오드131은 갑상선으로 모인다. 토로트라스트(Thorotrast: Ｘ선 진단용 혈관조영제의 일종. 이산화삼중수소을 주성분으로 하는 콜로이드용액)는 간장으로 모인다. 세슘은 요관상피, 방광으로 모인다. 이들의 체내 집접점을 보지 않으면 아무리 홀바디카운터로 전신을 스캔해도 전혀 의미가 없는 것과 마찬가지다. 토로트라스트의 경우 이것은 조영제로서 1890년부터 독일에서 사용됐고 1930년부터는 일본에서도 사용돼 왔지만 그 뒤 20~30년이 경과하면서 25~30% 비율로 간장암이나 백혈병을 일으킨다는 사실이 밝혀졌다. 토로트라스트는 α핵종인데 α선은 비거리가 짧기 때문에 인근세포에 해를 입힌다. 그 때에 가장 영향을 받는 것이 P53이라는 유전자(암발생을 억제하는 유전자)이다. 지금은 게놈과학으로 사람의 유전자 배열을 알고 있지만 한 사람의 인간과 다른 사람의 유전자 배열은 대개 300만 개소가 다르기에 인간을 모두 같이 취급하는 듯한 처리방식은 오늘날은 전혀 의미가 없다. 소위 개별화의료(Personized Medicine: 유전자 차원에서의 개인의 체질의 차이에 따라 예방이나 치료 실시) 방법으로 방사선의 내부장애를 볼 때에도 어떤 유전자가 어떠한 변화가 일어나고 있는가를 보는 것이 원칙적인 사고방식으로 중요하다. 토로트라스트의 경우는 제1단계에서 p53유전자가 계속 제2, 제3의 변이가 일어나기까지 20년에서 30년 걸려 거기서 간장암이나 백혈병이 일어난다는 것이 증명되고 있다. 최초의 장애가 나오기까지 20~30년 걸리는 이유가 이 때문이라는 것이다.

이처럼 삼중수소를 비롯한 핵종 오염수를 아무리 ALPS처리를 했다고 하더라도 완전히 제거될 수 없는 상황에서 해양투기를 한 일본 정부나 도쿄전력은 전 인류에 환경범죄를 이미 저지른 것이다. 이러한 해양투기에 대해 전 지구적인 지혜와 힘을 모아야 할 때 ICRP나 IAEA 같은 국제기구가 과학적이라는 이름으로 친원전세력의 편을 들고, 세계 시민에 대한 사실상 테러를 가하는 데 동참하고 있는 이 현실을 어떻게 볼 것인가. 지금 당장 수산물에 문제가 있니 없니 하는 문제를 넘어서 근본적으로 한 세대 이후 전 세계의 바다가 어떻게 변할지 그리고 그 뒤 일어날 생태계와 인체에 미치는 영향과 위험성에 대한 과학적 고찰 및 성찰이 그 어느 때보다 요구된다고 하겠다.

[김해창 경성대 환경공학과 교수]