원전 안정화 돼도 냉각수 주입 수개월 소요… 해체후엔 별도 보관해야
일촉즉발의 사태가 우려되던 일본 후쿠시마 제1원전에 17일 오후 2시께 전기공급이 부분 재개되면서 "최악의 위기는 넘긴 게 아니냐"는 안도의 한숨이 나오고 있다. 전기가 공급되면 냉각수를 공급하는 냉각수 펌프가 재가동돼 원전의 열을 식히는 냉각수가 공급되고, 전기의 힘으로 가동되는 각종 안전시스템들이 제 기능을 할 수 있기 때문이다.
그러나 열을 잡더라도 사고 원전이 완전히 안정화되기까지는 긴 기간이 필요할 전망이다. 후쿠시마 제1원전 1, 2, 3, 4호기는 모두 바닷물을 주입해 재사용이 불가능하다. 계속 남아있는 열을 냉각수를 이용해 내리고, 그 후 방사능 수치를 낮추고 원전을 안전하게 해체하는 일이 남아있다.
우선 원자로와 사용후핵연료 저장수조에 충분한 냉각수를 주입하는 게 급선무다. 핵연료의 열을 낮춰 연료봉이 녹는 것을 막아야 하기 때문이다. 물은 연료봉이 용해돼 미세입자나 기체 형태로 배출된 방사성 물질을 녹여 가두는 역할도 한다. 핵연료는 매우 천천히 열이 식기 때문에 냉각수를 주입하는 작업은 수개월 동안 계속돼야 할 것으로 보인다.
그 후에는 핵연료를 제거하고 독성이 강한 방사성 물질을 제거한 후 원전 구조물을 해체해야 한다. 해체한 구조물은 별도의 보존 절차를 거쳐 안전한 곳에 보관해야 한다. 독성이 강한 방사성 물질을 화학물질을 이용해 제거하는 작업을 `제염과정'이라고 하는데, 5년 정도의 긴 기간이 걸릴 전망이다. 1986년 4월26일 폭발이 일어난 체르노빌 원전은 대형 콘크리트 구조물로 원전을 완전히 덮고 원전을 중심으로 반경 30㎞까지 출입통제 구역으로 지정했다.
서울대 이은철 교수(원자핵공학과)는 "제염과정은 원전 외부를 콘크리트로 차폐한 후 이뤄져야 할 것"이라고 말하고 "지금은 냉각수를 충분히 주입해 핵연료가 녹지 않게 하고, 원자로 용기를 안전하게 유지하는 게 가장 중요하다"고 말했다.
KAIST 장순흥 교수(원자력공학과)는 "전기가 공급되면 냉각수 펌프뿐만 아니라 수소를 태우는 장치 등 원전 내 안전계통을 모두 가동해 상태를 안정화시켜야 할 것"이라고 밝혔다.
전기공급이 사태 안정화의 중요한 계기가 될 수 있지만 사용후핵연료 저장수조 내 냉각수가 완전히 바닥났을 가능성이 제기된 4호기는 문제가 쉽지 않다. 냉각수가 완전히 마른 상태에서 내부 온도가 급격히 올라가면서 사용후핵연료봉에서 분말 형태의 방사성 물질이 대거 생성됐을 가능성이 크다는 게 전문가들의 분석이다. 그러나 핵분열 반응은 일어날 수 있는 조건이 극히 까다로운 만큼 4호기에서 진행될 가능성이 거의 없는 상태라는 게 전문가들의 공통된 지적이다.
한양대 제무성 교수(원자력공학과)는 "높은 방사능 농도 때문에 4호기는 전기가 공급돼도 문제가 계속될 수 있다"고 밝히고 "그러나 우선을 냉각수를 주입해 온도를 낮추고 분말 형태의 방사성 물질을 잡아두도록 하는 게 최선책"이라고 말했다.
안경애기자 naturean@
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그러나 열을 잡더라도 사고 원전이 완전히 안정화되기까지는 긴 기간이 필요할 전망이다. 후쿠시마 제1원전 1, 2, 3, 4호기는 모두 바닷물을 주입해 재사용이 불가능하다. 계속 남아있는 열을 냉각수를 이용해 내리고, 그 후 방사능 수치를 낮추고 원전을 안전하게 해체하는 일이 남아있다.
우선 원자로와 사용후핵연료 저장수조에 충분한 냉각수를 주입하는 게 급선무다. 핵연료의 열을 낮춰 연료봉이 녹는 것을 막아야 하기 때문이다. 물은 연료봉이 용해돼 미세입자나 기체 형태로 배출된 방사성 물질을 녹여 가두는 역할도 한다. 핵연료는 매우 천천히 열이 식기 때문에 냉각수를 주입하는 작업은 수개월 동안 계속돼야 할 것으로 보인다.
그 후에는 핵연료를 제거하고 독성이 강한 방사성 물질을 제거한 후 원전 구조물을 해체해야 한다. 해체한 구조물은 별도의 보존 절차를 거쳐 안전한 곳에 보관해야 한다. 독성이 강한 방사성 물질을 화학물질을 이용해 제거하는 작업을 `제염과정'이라고 하는데, 5년 정도의 긴 기간이 걸릴 전망이다. 1986년 4월26일 폭발이 일어난 체르노빌 원전은 대형 콘크리트 구조물로 원전을 완전히 덮고 원전을 중심으로 반경 30㎞까지 출입통제 구역으로 지정했다.
서울대 이은철 교수(원자핵공학과)는 "제염과정은 원전 외부를 콘크리트로 차폐한 후 이뤄져야 할 것"이라고 말하고 "지금은 냉각수를 충분히 주입해 핵연료가 녹지 않게 하고, 원자로 용기를 안전하게 유지하는 게 가장 중요하다"고 말했다.
KAIST 장순흥 교수(원자력공학과)는 "전기가 공급되면 냉각수 펌프뿐만 아니라 수소를 태우는 장치 등 원전 내 안전계통을 모두 가동해 상태를 안정화시켜야 할 것"이라고 밝혔다.
전기공급이 사태 안정화의 중요한 계기가 될 수 있지만 사용후핵연료 저장수조 내 냉각수가 완전히 바닥났을 가능성이 제기된 4호기는 문제가 쉽지 않다. 냉각수가 완전히 마른 상태에서 내부 온도가 급격히 올라가면서 사용후핵연료봉에서 분말 형태의 방사성 물질이 대거 생성됐을 가능성이 크다는 게 전문가들의 분석이다. 그러나 핵분열 반응은 일어날 수 있는 조건이 극히 까다로운 만큼 4호기에서 진행될 가능성이 거의 없는 상태라는 게 전문가들의 공통된 지적이다.
한양대 제무성 교수(원자력공학과)는 "높은 방사능 농도 때문에 4호기는 전기가 공급돼도 문제가 계속될 수 있다"고 밝히고 "그러나 우선을 냉각수를 주입해 온도를 낮추고 분말 형태의 방사성 물질을 잡아두도록 하는 게 최선책"이라고 말했다.
안경애기자 naturean@
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